多级轴流压气机性能预测及导静叶调节优化

发布时间：2021-11-23 14:45

　　基于一维流动模型和复合形法/模拟退火法的优化算法,建立了多级轴流压气机性能预测和导静叶调节优化的方法,编制了相应的Python计算程序,获得了NASA-74A跨音速轴流压气机前三级的气动性能图及最优导静叶调节角度。结果表明:该压气机气动性能的预测结果与试验数据吻合较好,喘振边界预测较准;导静叶调节角度的组合优化使各转速下的最高效率提升明显。研究工作表明所建立的性能预测与调节优化方法具有一定的可靠性,对发展多级高负荷轴流压气机的先进气动设计体系及调节技术具有理论参考价值和重要工程应用意义。 

【文章来源】：工程热物理学报. 2020,41(06)北大核心EICSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

图３还可以看出，对十喘振边界，流最的预测??精度较高，其中９０％转速下略微向大流量偏移；效??

６期?张夏雯等：多级轴流压气机性能预测及导静叶调节优化?１４２３??图４?７０％转速优化结果??Ｆｉｇ．?４?Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ?ｒｅｓｕｌｔｓ?ａｔ?７０％?ｄｅｓｉｇｎ?ｓｐｅｅｄ??１００％转速下的优化结果如图５所示，优化后最??高效率点绝热效率提升３．９４％，压比提升３．５０％，气??ｇ／ｋｇ．ｓ－１??ｇ／ｋｇｓ－１??图５?１００％转速优化结果??Ｆｉｇ．?５?Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ?ｒｅｓｕｌｔｓ?ａｔ?１００％?ｄｅｓｉｇｎ?ｓｐｅｅｄ??动性能得到改善整体性能曲线明显拓宽并且向小??流童偏移，扩大了该转速下对变工况运行的调节范??围，表明该转速下的优化调节具有明ａ的综合优勢？??优化结果还表明：８０％转速下优化后最高效率??点绝热解提升７．６鄉，压比提升７．２７％；娜转速??下优化后最高效率点绝热效率提升３．４挪，压比提升??２：３鄉；喘振点均向左偏移。说明导静叶调节对每个??转速工况的有效性??４结论??１）在已公开发表的轴流压气机性能预测的经典??模型中，通过选择并组合合适的冲角、落后角和损??失模型，结合遂排基元叶片模型构成的一维性能预??测方＇法，能够用于多级跨音速轴流压气机的气动性??能预测，预测结果部试验数据吻合较好，所发展的??性能预测方法具有一定的可靠性。进一步提高预测??精度的主要途径：．发展高精度三维非定常流动模拟??方招：？、丰富叶型实验数据库，改进现有经验模型、补??充缺失模型。??２）基ｆ复合形法和模拟退火最优解保留策略??相结合的优化算法，发展了多级轴流压气机导静??调节优化方法，优化后的导静叶安装角度，能明??显改善各转速下的最高效率和稳

【参考文献】：
期刊论文
[1]多级轴流压气机多叶排调节扩稳优化分析[J]. 吴虎,孙娜.  力学与实践. 2010(02)
[2]跨声速轴流压气机流动损失分析[J]. 杜文海,吴虎,孙娜.  推进技术. 2008(03)



本文编号：3514097