發(fā)布時(shí)間：2020-06-16 04:09

【摘要】： 葉輪機(jī)械在航空與民用等方面的廣泛應(yīng)用與發(fā)展，對(duì)葉片造型設(shè)計(jì)技術(shù)提出了更高的要求。 本文是在反方法葉型設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，采用優(yōu)化方法有效調(diào)節(jié)給定的初始速度分布來(lái)獲得優(yōu)化葉型。眾所周知，一般的反問(wèn)題和混合問(wèn)題的最大特點(diǎn)，是在給定的壓力面和吸力面上的壓力分布或速度分布條件下，直接得到葉片的幾何形狀，它可以使葉型型面與表面氣流參數(shù)有機(jī)結(jié)起來(lái)；其不足之處在于，對(duì)設(shè)計(jì)者而言，很難給定理想的葉片表面壓力分布或速度分布，并且有時(shí)會(huì)得到一個(gè)非物理解，如：得出的初始葉型可能會(huì)出現(xiàn)前緣、尾緣不封閉的現(xiàn)象。本文通過(guò)研究葉片表面速度分布對(duì)葉型形狀的影響規(guī)律，設(shè)計(jì)出了一套優(yōu)化程序，通過(guò)有效調(diào)節(jié)葉片表面速度分布獲得了優(yōu)化的設(shè)計(jì)葉型。 本文采用的勢(shì)、流函數(shù)解析法法中，將無(wú)旋方程用新的類無(wú)旋方程替代，這樣在計(jì)算域上得出速度場(chǎng)的解析關(guān)系式，計(jì)算得出初始葉型；然后以此初始葉型的幾何參數(shù)，例如前尾緣的封閉程度和葉型彎角等為目標(biāo)函數(shù)，通過(guò)優(yōu)化程序?qū)Τ跏妓俣冗M(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)直到目標(biāo)函數(shù)值最小為止。最后根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)優(yōu)化的葉型進(jìn)行前尾緣圓弧處理，得出最終葉型。本文對(duì)多個(gè)渦輪、壓氣機(jī)算例進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)和流場(chǎng)計(jì)算檢驗(yàn)，結(jié)果表明，本文所提出的方法能對(duì)葉片表面速度分布進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，減少了很多人工調(diào)控因素，使葉型設(shè)計(jì)技術(shù)得到了進(jìn)一步的完善和提高。
【學(xué)位授予單位】：西北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2002
【分類號(hào)】：TH122
【圖文】：

即可使葉型前緣得以優(yōu)化而成封閉狀。(2)葉型尾緣及彎角的優(yōu)化由圖所示的葉型網(wǎng)格圖3一31，雖然通過(guò)上一步優(yōu)化使葉型前緣封閉了，但整個(gè)葉型仍存在不合理的情況，葉型彎角沒(méi)有達(dá)到要求，而且在葉片尾緣處，葉型張口較寬。這是因?yàn)槌绦蜻�保持著大部分的速度初值。這說(shuō)明所給定的初值仍有不合理的地方，沒(méi)有滿足設(shè)計(jì)要求，故需要再次進(jìn)行速度調(diào)整和優(yōu)化。

本文編號(hào)：2715513