热能动力工程

作者：王广北,张晓东

单位：江苏大学 流体机械工程技术研究中心,,中国科学院工程热物理研究所先进燃气轮机实验室,

关键词：涡轮;气动优化;气膜冷却;人工神经网络

基金：国家科技重大专项(J2019-II-0010-0030)

为拓展叶型设计空间，实现跨声速涡轮叶型设计中的精细化型面控制，并在叶型优化时考虑叶身气膜冷气出流的影响，提出了基于Bezier曲线构型的“12+7参数化造型方法”，叶型吸力面进口段、出口段、压力面和前缘均采用Bezier曲线，通过集成自主涡轮叶型造型程序、MATLAB人工神经网络工具箱及NUMECA商用软件，搭建了可考虑冷气的涡轮叶型数值优化平台，在考虑冷气掺混的条件下，对典型重燃透平一级导叶进行了气动优化研究，优化变量包括安装角、后弯角、前缘半楔角以及吸力面Bezier曲线控制系数LLS1和LLS2，优化目标为总压损失系数最小。结果表明：经过优化后的叶型模拟与实验拟合良好，总压损失系数减小了7.23%(从0.06519减小为0.06048)，能量损失系数减小了7.76%(从0.0518减小为0.04778)，气动性能得到增强。

来源：2024年第10期

《热能动力工程》期刊编辑部

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