| 基于封严间隙的涡轮盘篦齿综合优化设计 |
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| 引用本文： | 陈志英,汪宇峰,刘勇,赵连鹏.基于封严间隙的涡轮盘篦齿综合优化设计[J].航空发动机,2019,45(5):19-25. |
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| 作者姓名： | 陈志英 汪宇峰 刘勇 赵连鹏 |
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| 作者单位： | 北京航空航天大学能源与动力工程学院,北京,100191;北京航空航天大学能源与动力工程学院,北京,100191;北京航空航天大学能源与动力工程学院,北京,100191;北京航空航天大学能源与动力工程学院,北京,100191 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金（51575024）资助 |
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| 摘 要： | 为了降低涡轮盘级间封严发生碰摩的风险,同时保证封严效率不降低和涡轮盘质量不增大,对涡轮盘结构进行优化设计。利用有限元法对稳态下涡轮篦齿径向间隙进行确定性分析,结果表明:3道篦齿的间隙不同;以灵敏度分析的方式确定影响篦齿间隙与涡轮盘质量的关键尺寸,并将其作为优化的设计变量;综合考虑载荷、材料性能、尺寸参数的不确定性和转子不平衡振动进行间隙概率分析,发现第3道篦齿有碰摩的风险;建立以减小前2道篦齿间隙、增大第3道篦齿间隙和不增加涡轮盘质量为约束条件的综合优化模型,并用NSGA-II算法进行计算。优化结果表明:篦齿发生碰摩的风险降低了99.07%,涡轮盘质量减小了0.73%,在不同压比下流量系数减小了5.39%～6.01%,证明该综合优化方法可行。
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| 关 键 词： | 优化设计 航空发动机 涡轮盘 篦齿封严 概率分析 多目标综合优化 流量系数 |
Comprehensive Optimization Design of Turbine Disc Labyrinth Based on Seal Clearance |
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| Authors: | CHEN Zhi-ying WANG Yu-feng LIU Yong ZHAO Lian-peng |
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| Institution: | School of Energy and Power Engineering,Beihang University,Beijing 100191,China |
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