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基于二次流控制规律的非轴对称端壁造型优化设计
作者姓名:尤付浩  李相君  鲁庆  崔义强  朱政宇
作者单位:大连海事大学 船舶与海洋工程学院,辽宁 大连 116026
基金项目:国家自然科学基金青年项目(51906027); 辽宁省博士科研启动基金计划项目(2019-BS-027)
摘    要:针对高负荷轴流压气机端壁角区分离问题,提出了一种多局部控制端壁二次流、适用于多工况的端壁造型方法,在选取参数的同时考虑结合优化,通过少量参数来控制型面变化。该方法的思想是定义对端壁二次流有不同影响的表面单元,然后通过几何叠加的方式将它们的影响组合起来。而后将该方法应用到多目标优化设计中。优化结果表明:高负荷叶栅的总压损失系数在设计点降低0.03,大攻角点降低0.05时,与传统方法相比,新方法的优化设计过程收敛更快,计算时间更短。最优造型设计规律是在叶片通道内构造一个吸力侧上升、压力侧下沉的端壁面,同时局部抬高吸力面角区,前缘至凸起部位上坡平缓。流场分析表明,该方法在控制变量较少的情况下,对端壁几何形状产生了清晰直观的影响。同时有效结合表面单元在二次流控制中的作用,抑制角区分离。由此可见,新开发的端壁造型优化设计方法与以往的研究相比具有一定的优势。 

关 键 词:角区分离   端壁造型   流动控制   优化设计   压气机
收稿时间:2022-04-15
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