跨声速涡轮叶栅两点优化目标函数研究

针对跨声速涡轮叶栅单点优化方法难以获得整体工况性能提升、多点优化方法难以确定合理目标函数形式的问题,提出了两点优化的方法。为了节约优化时间成本,优化过程采用EIF （Equivalent inviscid flow） 模型进行数值模拟,通过添加惩罚函数保证叶栅满足设计流量和负荷要求,并采用叶栅效率线性平均的目标函数形式进行评价。选择两组跨声速涡轮叶栅进行优化设计,并利用CFD方法分析叶型变化对流场马赫数、激波和损失产生的影响。结果显示,所提出的优化设计方法在保证设计工况性能的同时,能够提升叶栅整体工况性能。通过流场分析,揭示了激波结构变化对不同工况损失影响的定性规律。综合全文研究后,给出了一种适用于跨声速涡轮叶栅两点优化设计的目标函数形式。