透平葉柵非軸對稱端壁優(yōu)化設(shè)計

孫皓　宋立明　李軍

摘要：為減小透平葉柵二次流損失、提高氣動效率，建立了結(jié)合透平葉柵非軸對稱端壁造型雙控制型線參數(shù)化方法、全局優(yōu)化自適應(yīng)差分進(jìn)化算法和基于Reynolds-Averaged Navier—Stokes（RANS）方程求解技術(shù)的葉柵氣動性能評價方法于一體的透平葉柵非軸對稱端壁優(yōu)化設(shè)計體系，同時驗證了全局優(yōu)化自適應(yīng)差分進(jìn)化算法和透平葉柵氣動性能評價方法的可靠性和準(zhǔn)確性。以透平葉柵總壓恢復(fù)系數(shù)最大化為優(yōu)化目標(biāo)，在出口氣流角和質(zhì)量流量的約束及葉柵非軸對稱端壁三維參數(shù)化控制點共20個設(shè)計變量下，完成了透平葉柵非軸對稱端壁造型優(yōu)化設(shè)計。研究結(jié)果表明，優(yōu)化后得到的非軸對稱端壁造型可有效減少透平葉柵的二次流損失，使葉柵總壓恢復(fù)系數(shù)提高0.25%，證明所提出的設(shè)計體系是有效的，可為透平葉柵非軸對稱端壁優(yōu)化提供設(shè)計工具。

關(guān)鍵詞：透平葉柵；非軸對稱端壁；自適應(yīng)差分進(jìn)化算法；優(yōu)化設(shè)計