基于一維流動模型和復合形法/模擬退火法的優(yōu)化算法,建立了多級軸流壓氣機性能預測和導靜葉調(diào)節(jié)優(yōu)化的方法,編制了相應(yīng)的Python計算程序,獲得了NASA-74A跨音速軸流壓氣機前三級的氣動性能圖及最優(yōu)導靜葉調(diào)節(jié)角度。結(jié)果表明:該壓氣機氣動性能的預測結(jié)果與試驗數(shù)據(jù)吻合較好,喘振邊界預測較準;導靜葉調(diào)節(jié)角度的組合優(yōu)化使各轉(zhuǎn)速下的最高效率提升明顯。研究工作表明所建立的性能預測與調(diào)節(jié)優(yōu)化方法具有一定的可靠性,對發(fā)展多級高負荷軸流壓氣機的先進氣動設(shè)計體系及調(diào)節(jié)技術(shù)具有理論參考價值和重要工程應(yīng)用意義。 

【文章來源】：工程熱物理學報. 2020,41(06)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

圖３還可以看出，對十喘振邊界，流最的預測??精度較高，其中９０％轉(zhuǎn)速下略微向大流量偏移；效??

６期?張夏雯等：多級軸流壓氣機性能預測及導靜葉調(diào)節(jié)優(yōu)化?１４２３??圖４?７０％轉(zhuǎn)速優(yōu)化結(jié)果??Ｆｉｇ．?４?Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ?ｒｅｓｕｌｔｓ?ａｔ?７０％?ｄｅｓｉｇｎ?ｓｐｅｅｄ??１００％轉(zhuǎn)速下的優(yōu)化結(jié)果如圖５所示，優(yōu)化后最??高效率點絕熱效率提升３．９４％，壓比提升３．５０％，氣??ｇ／ｋｇ．ｓ－１??ｇ／ｋｇｓ－１??圖５?１００％轉(zhuǎn)速優(yōu)化結(jié)果??Ｆｉｇ．?５?Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ?ｒｅｓｕｌｔｓ?ａｔ?１００％?ｄｅｓｉｇｎ?ｓｐｅｅｄ??動性能得到改善整體性能曲線明顯拓寬并且向小??流童偏移，擴大了該轉(zhuǎn)速下對變工況運行的調(diào)節(jié)范??圍，表明該轉(zhuǎn)速下的優(yōu)化調(diào)節(jié)具有明ａ的綜合優(yōu)勢？??優(yōu)化結(jié)果還表明：８０％轉(zhuǎn)速下優(yōu)化后最高效率??點絕熱解提升７．６鄉(xiāng)，壓比提升７．２７％；娜轉(zhuǎn)速??下優(yōu)化后最高效率點絕熱效率提升３．４挪，壓比提升??２：３鄉(xiāng)；喘振點均向左偏移。說明導靜葉調(diào)節(jié)對每個??轉(zhuǎn)速工況的有效性??４結(jié)論??１）在已公開發(fā)表的軸流壓氣機性能預測的經(jīng)典??模型中，通過選擇并組合合適的沖角、落后角和損??失模型，結(jié)合遂排基元葉片模型構(gòu)成的一維性能預??測方＇法，能夠用于多級跨音速軸流壓氣機的氣動性??能預測，預測結(jié)果部試驗數(shù)據(jù)吻合較好，所發(fā)展的??性能預測方法具有一定的可靠性。進一步提高預測??精度的主要途徑：．發(fā)展高精度三維非定常流動模擬??方招：？、豐富葉型實驗數(shù)據(jù)庫，改進現(xiàn)有經(jīng)驗模型、補??充缺失模型。??２）基ｆ復合形法和模擬退火最優(yōu)解保留策略??相結(jié)合的優(yōu)化算法，發(fā)展了多級軸流壓氣機導靜??調(diào)節(jié)優(yōu)化方法，優(yōu)化后的導靜葉安裝角度，能明??顯改善各轉(zhuǎn)速下的最高效率和穩(wěn)

【參考文獻】：
期刊論文
[1]多級軸流壓氣機多葉排調(diào)節(jié)擴穩(wěn)優(yōu)化分析[J]. 吳虎,孫娜.  力學與實踐. 2010(02)
[2]跨聲速軸流壓氣機流動損失分析[J]. 杜文海,吳虎,孫娜.  推進技術(shù). 2008(03)



本文編號：3514097