渦輪S2流面正問題氣動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、渦輪氣動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的最終過程是多級(jí)渦輪全三維氣動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，但三維計(jì)算在空間和時(shí)間上的復(fù)雜度都比較高，且設(shè)計(jì)過程需要考慮的問題非常之多。如果沒有一套很好的準(zhǔn)三維計(jì)算結(jié)果作為全三維設(shè)計(jì)的初始值，很難在短時(shí)間內(nèi)得出非常好的結(jié)果。所以將傳統(tǒng)設(shè)計(jì)流程和現(xiàn)代設(shè)計(jì)概念相結(jié)合，形成一套完善的分層次優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)是非常有必要的。
　　本文首先闡述了渦輪氣動(dòng)設(shè)計(jì)體系與氣動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的發(fā)展歷史，主要內(nèi)容包括：一維氣動(dòng)設(shè)計(jì)體系，準(zhǔn)三維氣動(dòng)設(shè)計(jì)體系，三維氣動(dòng)設(shè)計(jì)

2、體系；一維氣動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，準(zhǔn)三維氣動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，三維氣動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)。詳述了S2流面正問題氣動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)（下文簡稱為S2優(yōu)化設(shè)計(jì)）的發(fā)展歷史及國內(nèi)外研究狀況，損失模型的發(fā)展歷史及其現(xiàn)狀。系統(tǒng)介紹了本文所采用的S2優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)，包括葉片造型、S2流面計(jì)算、損失模型、優(yōu)化方法及優(yōu)化軟件。
　　本文應(yīng)用S2流面正問題計(jì)算程序，在考慮設(shè)計(jì)變量、目標(biāo)函數(shù)、約束條件的情況下，考查不同損失模型對(duì)于優(yōu)化結(jié)果的影響。結(jié)果顯示，不同損失模型對(duì)于S2優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果

3、影響差異較大，但通過改變設(shè)計(jì)變量的組合，優(yōu)化后總體損失都有所降低，等熵效率都有不同程度的提高。結(jié)果表明采用準(zhǔn)確的損失模型是S2優(yōu)化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。
　　針對(duì)ЦИАМ模型，本文將此損失模型所預(yù)測的結(jié)果與10組葉型的損失實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比，找出其缺點(diǎn)，然后對(duì)原ЦИАМ模型進(jìn)行了修正，使預(yù)測與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的葉型損失誤差由原來的37.56％降低到22.59%，總損失誤差由原來的38.31%降低到30.95%。
　　應(yīng)用本文所介紹的S2優(yōu)化設(shè)