| 跨声速涡轮叶栅两点优化目标函数研究 |
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| 引用本文： | 李志,刘艳,张敏. 跨声速涡轮叶栅两点优化目标函数研究[J]. 推进技术, 2021, 42(12): 2713-2722 |
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| 作者姓名： | 李志 刘艳 张敏 |
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| 作者单位： | 大连理工大学,大连理工大学,大连理工大学 |
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| 基金项目： | 国家自然基金项目（51876021）；空气动力学国家重点实验室研究基金项目(SKLA201701). |
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| 摘 要： | 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。
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| 关 键 词： | 涡轮；叶栅；激波；优化设计；目标函数；非设计工况；数值模拟 |
| 收稿时间： | 2020-05-27 |
| 修稿时间： | 2021-09-29 |
Dual Operating Point Optimization Objective Function of Transonic Turbine Cascade |
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| LI Zhi,LIU Yan,ZHANG Min. Dual Operating Point Optimization Objective Function of Transonic Turbine Cascade[J]. Journal of Propulsion Technology, 2021, 42(12): 2713-2722 |
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| Authors: | LI Zhi LIU Yan ZHANG Min |
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| Affiliation: | Dalian University of Technology,School of Energy and Power Engineering, Dalian University of Technology, |
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| Keywords: | Turbine Cascade Shock wave Optimization design Objective function Off-design condition Numerical simulation |
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