某型燃機(jī)渦輪過(guò)渡段流場(chǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、對(duì)于競(jìng)爭(zhēng)激烈的航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)而言，經(jīng)濟(jì)性永遠(yuǎn)都是發(fā)動(dòng)機(jī)一個(gè)非常重要的指標(biāo)。隨著設(shè)計(jì)方法及計(jì)算機(jī)軟硬件條件的不斷改善，人們對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的氣動(dòng)性能的要求越來(lái)越高，而發(fā)動(dòng)機(jī)各部件的性能又直接影響著整機(jī)的性能。本論文針對(duì)某型發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪過(guò)渡段性能偏低的情況，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)大幅地提高了渦輪的整體性能，同時(shí)也針對(duì)渦輪過(guò)渡段的優(yōu)化設(shè)計(jì)總結(jié)出了一些很重要的設(shè)計(jì)規(guī)律。
　　本論文的優(yōu)化工作對(duì)象是某型渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪的過(guò)渡段部分，該機(jī)的渦輪部分由燃?xì)獍l(fā)生

2、器渦輪和動(dòng)力渦輪組成。二者之間是過(guò)渡段部分，過(guò)渡段的子午流道間均勻布置著6個(gè)起導(dǎo)流和支撐作用的導(dǎo)流支板。因?yàn)槿細(xì)獍l(fā)生器渦輪須拖動(dòng)壓氣機(jī)工作，所以要求燃?xì)獍l(fā)生器渦輪的輸出功率基本不變。但由于優(yōu)化的結(jié)果必然造成渦輪部分整體輸出功率增加，而過(guò)渡段是不對(duì)外做功的，所以優(yōu)化過(guò)程中必須增加動(dòng)力渦輪的做功能力以保證機(jī)組的工作要求。針對(duì)這種情況本論文所完成的主要工作是針對(duì)過(guò)渡段和動(dòng)力渦輪第一列靜葉進(jìn)行的優(yōu)化方案1，和在此基礎(chǔ)上對(duì)燃?xì)獍l(fā)生器渦輪動(dòng)葉也進(jìn)行

3、優(yōu)化的優(yōu)化方案2。(m)
　　計(jì)算及優(yōu)化過(guò)程中使用的是比利時(shí)NUMECA公司的NUMECA系列軟件，完成原型的數(shù)值計(jì)算及分析后，本文應(yīng)用了FINE/Design3D模塊的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與遺傳算法相結(jié)合的優(yōu)化體系，對(duì)原機(jī)渦輪過(guò)渡段的子午流道及導(dǎo)流支板進(jìn)行了大量的優(yōu)化工作。通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)使渦輪部分的氣功效率分別提高了0.98％和1.33%（方案1和方案2）；更為重要的是針對(duì)于這類渦輪過(guò)渡段的優(yōu)化設(shè)計(jì)總結(jié)出了如下優(yōu)化設(shè)計(jì)規(guī)律：
　　由