热能动力工程

作者：李天恩,耿少娟,刘帅鹏,张宏武

单位：中国科学院工程热物理研究所,,中国科学院工程热物理研究所,,中国科学院工程热物理研究所,,中国科学院工程热物理研究所,

关键词：轴流压气机;末级静叶;串列叶栅;多目标优化;代理模型;敏感性分析

基金：国家科技重大专项（2017-II-0007-0021, 2017-II-0006-0020）

为开展串列叶栅优化设计，发展了基于中弧线叠加厚度分布的串列叶栅参数化造型方法，搭建了基于Kriging代理模型和NSGA-Ⅱ优化算法的串列叶栅多目标优化设计平台。以某多级轴流压气机末级静叶叶中截面54.15°大弯角叶型为原型，开展了串列叶栅改型和多目标优化设计。串列叶栅几何参数敏感性分析结果表明，前排叶型安装角、轴向重叠度、周向节距和弯角比四个参数对串列叶栅气动性能影响最为显著。与原型单列叶栅相比，优化串列叶栅轴向长度缩短，相同冲角下总压损失降低、静压比提高，可用冲角范围拓宽33.3%，在-12°、-2°和4°冲角下总压损失分别降低39.1%、3.3%和11.9%。优化串列叶栅前排叶型负荷降低、后排叶型负荷增大，合理的缝隙结构可以削弱/抑制边界层分离，可在全冲角范围内提升叶栅气动性能。

来源：2024年第11期

《热能动力工程》期刊编辑部

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