卢少鹏
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迟重然
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温风波
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崔涛
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王松涛
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冯国泰
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王仲奇
工程热物理学报
本文为研究气冷涡轮叶片设计特点,搭建一个可以对采用气膜冷却的气冷涡轮叶片进行全三维多学科优化平台.优化平台中采用11参数法对叶片进行造型,针对该造型方法和优化设计的要求对优化变量的选取和优化策略以及优化目标的设定进行了一定的探讨,优化算法采用多目标算法NSGA-Ⅱ.采用该平台对某高压涡轮第一级静叶进行了优化,最终优化结果形成Pareto前沿解集,其气动效率和冷却效果均有所改善.
关键词:
气冷涡轮
,
气膜冷却
,
多目标优化
,
Pareto解集
蔡乐
,
周逊
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卢少鹏
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崔涛
,
王松涛
工程热物理学报
采用数值模拟的方法,研究了合成射流对高负荷扩压叶栅分离流动的控制效果,分析了关键的控制参数激励频率、幅值和位置对控制效果的影响.结果表明,合成射流能够有效削弱高负荷扩压叶栅内的大尺度分离结构.激励频率与原流场的主分离涡脱落频率相近时控制效果占优.激励幅值存在较为明显的阈值,当激励幅值大于该阈值时控制效果较为显著.激励位置位于主分离涡起始位置附近时,控制效果较好.
关键词:
合成射流
,
高负荷扩压叶栅
,
分离流动控制
,
非定常激励
罗磊
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迟重然
,
卢少鹏
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王松涛
,
王仲奇
工程热物理学报
为通过气热耦合优化计算改善叶片表面温度场,提高叶片气动效率,编制了气热耦合气动和冷却结构参数化方法程序及网格自动生成程序,采用该程序对燃气涡轮静叶进行了考虑叶型及冷却结构的气热耦合优化.优化结果表明:对叶型及冷却结构优化后,形成解集中气动效率分别提升0.3％和0.17％,主流流量仅变化0.116％和0.058％,高温函数降低38.55％、51.6％,叶片表面最大温度降低5.6 K、6.9 K,平均温度降低5K、7K.通过分析,前缘第一腔高温区雷诺数的增大以及第三腔低速回流区的减小是改善叶片温度场的主要因素;根中截面的型面压差的减小导致横向二次流损失的降低是减小气动损失的主要原因.
关键词:
气热耦合
,
静叶
,
叶型
,
冷却结构
,
优化
