在某型液體火箭發(fā)動機研制中,為了使氧預壓渦輪泵中驅(qū)動渦輪的燃氣與主路中的液氧完全摻混、冷凝,需要盡可能地提高渦輪效率。采用并行多目標氣動優(yōu)化設計軟件,以自適應多目標差分進化算法為優(yōu)化工具對氧預壓渦輪泵葉柵進行優(yōu)化設計。計算結果表明:渦輪各級優(yōu)化設計后,內(nèi)部流動損失減小,整機效率提高了3.739%;渦輪轉子兩列動葉的最大應力均小于材料的屈服強度,滿足強度要求;渦輪葉柵采用并行多目標氣動優(yōu)化方法進行優(yōu)化,降低了燃氣比例,有利于火箭發(fā)動機氧預壓渦輪泵中燃氣的更好溶解。 

【文章來源】：火箭推進. 2020,46(05)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

二級動葉等效應力場

多目標氣動優(yōu)化算法流程圖

渦輪的子午流道如圖2所示,燃氣從進口流入集氣環(huán),經(jīng)噴嘴加速后進入一級動葉,然后流經(jīng)二級導葉、二級動葉和出口導葉流出渦輪。計算中考慮一級動葉葉頂氣封內(nèi)的泄漏流動、二級導葉葉根間隙內(nèi)的泄漏流動,以及二級動葉葉頂間隙內(nèi)的泄漏流動。其中,二級導葉為兩對稱弧段部分進氣,無葉片弧段采用通流結構,即該區(qū)域有氣體通過。渦輪整體計算模型如圖3所示,分為以下幾個部分:進口部分(包括進口段、集氣環(huán)和噴嘴),一級動葉和一級動葉氣封泄漏,二級導葉葉片弧段、無葉片的通流部分及導葉葉頂間隙,二級動葉和出口導葉。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3261571