某型燃機渦輪過渡段流場優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、對于競爭激烈的航空發(fā)動機產(chǎn)業(yè)而言，經(jīng)濟性永遠都是發(fā)動機一個非常重要的指標。隨著設(shè)計方法及計算機軟硬件條件的不斷改善，人們對航空發(fā)動機的氣動性能的要求越來越高，而發(fā)動機各部件的性能又直接影響著整機的性能。本論文針對某型發(fā)動機的渦輪過渡段性能偏低的情況，通過優(yōu)化設(shè)計大幅地提高了渦輪的整體性能，同時也針對渦輪過渡段的優(yōu)化設(shè)計總結(jié)出了一些很重要的設(shè)計規(guī)律。
　　本論文的優(yōu)化工作對象是某型渦槳發(fā)動機渦輪的過渡段部分，該機的渦輪部分由燃氣發(fā)生

2、器渦輪和動力渦輪組成。二者之間是過渡段部分，過渡段的子午流道間均勻布置著6個起導(dǎo)流和支撐作用的導(dǎo)流支板。因為燃氣發(fā)生器渦輪須拖動壓氣機工作，所以要求燃氣發(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，而過渡段是不對外做功的，所以優(yōu)化過程中必須增加動力渦輪的做功能力以保證機組的工作要求。針對這種情況本論文所完成的主要工作是針對過渡段和動力渦輪第一列靜葉進行的優(yōu)化方案1，和在此基礎(chǔ)上對燃氣發(fā)生器渦輪動葉也進行

3、優(yōu)化的優(yōu)化方案2。(m)
　　計算及優(yōu)化過程中使用的是比利時NUMECA公司的NUMECA系列軟件，完成原型的數(shù)值計算及分析后，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，對原機渦輪過渡段的子午流道及導(dǎo)流支板進行了大量的優(yōu)化工作。通過優(yōu)化設(shè)計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）；更為重要的是針對于這類渦輪過渡段的優(yōu)化設(shè)計總結(jié)出了如下優(yōu)化設(shè)計規(guī)律：
　　由