高马赫数超声压气机转子叶型优化设计
[Abstract]:In order to improve the speed and pressure ratio of blade tip of compressor, the principle of unique inlet angle and numerical optimization technique are applied to the design of blade profile. Two "S"-shaped ultrasonic compressor blades with high Mach number, high pressure ratio and low loss are obtained. According to the compressor flow mechanism, the performance index of the ultrasonic compressor cascade is proposed, and then the initial blade shape is generated by adding the thickness of the suction surface to ensure the Mach number and the unique inlet angle of the cascade. Finally, the initial blade profile is optimized with the objective of the minimum total pressure loss coefficient and the given total pressure ratio as the constraint condition by using the parameterization method based on the modifiers. The design results show that the total pressure loss coefficients of cascade 1 and cascade 2 are 0.119 and 0.158 at the design point, respectively. Under the condition of high flow Mach number, it is necessary to adopt high consistency design to realize multi-channel oblique shock wave plus one normal shock wave pressurization, and to construct a slope in front of blade suction can also increase the number of oblique shock wave in cascade channel, and the structure of a slope in front of blade suction can also increase the number of oblique shock waves in cascade channel. The rear section of the flat suction surface is beneficial to weaken the interaction between the shock wave and the boundary layer. The separation of the boundary layer and the wake region can be effectively suppressed by combining the rear segment of the flat suction surface with the blunt trailing edge (or trailing edge).
【作者单位】: 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所;南京航空航天大学能源与动力学院;
【基金】:国家自然科学基金(11572339)
【分类号】:V233
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 曹志鹏,靳军,刘波,刘景新,王掩刚;基于优化技术的叶型反方法改进设计[J];航空动力学报;2004年04期
2 李宇红,唐进,刘红;定常吸气改善叶型气动性能的数值研究[J];工程热物理学报;2005年04期
3 张露;单纯利;王东;王玉;李景尧;;基于三坐标测量叶型的评价方法[J];工业计量;2012年S1期
4 王立成;涡轮叶型包络造型法[J];南京航空航天大学学报;1978年01期
5 汪光文;周正贵;胡骏;;多层设计参数的叶型气动优化[J];南京航空航天大学学报;2009年01期
6 王凯;王松涛;王仲奇;;具有前缘凹陷特征的气冷涡轮叶型研究[J];航空动力学报;2009年05期
7 赵鹏程;刘波;宣扬;雷宪成;;基于遗传算法的压气机叶型优化设计[J];航空计算技术;2011年06期
8 杜磊;宁方飞;;基于控制理论的压气机叶型数值优化方法[J];航空动力学报;2009年03期
9 王鹏;乔渭阳;;基于圆柱面的高负荷叶型设计方法研究[J];科学技术与工程;2009年05期
10 王朝晖;叶小明;;定常假设优化叶型在非定常数值模拟下的气动性能研究[J];航空科学技术;2014年02期
相关会议论文 前1条
1 向宏辉;葛宁;任铭林;姜正礼;;平面叶栅中两类叶型探针影响特性的对比研究[A];第八届全国实验流体力学学术会议论文集[C];2010年
相关博士学位论文 前1条
1 邱名;高级压比轴流压气机转子通道内激波组织研究[D];南京航空航天大学;2014年
相关硕士学位论文 前9条
1 南向谊;跨音速压气机及低速风机叶型反设计优化技术研究[D];西北工业大学;2005年
2 凌敬;叶型参数变化对叶型损失和角区分离的影响[D];哈尔滨工业大学;2011年
3 崔丕龙;微型轴流涡轮掠叶型及后加载叶型设计技术研究[D];南京航空航天大学;2013年
4 张广;叶型改型对压气机跨音速叶栅气动性能影响的研究[D];沈阳航空工业学院;2009年
5 徐夏;叶轮机械流场计算与任意回转面叶型设计[D];南京航空航天大学;2011年
6 李正;压气机级间叶型受感部堵塞比对压气机性能的影响[D];南京航空航天大学;2012年
7 安志强;基于准三维方法的轴流压气机/风扇叶片气动优化设计[D];南京航空航天大学;2012年
8 吕剑波;前缘几何对高负荷压气机叶型气动性能影响研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2015年
9 王传宝;压气机叶片型面及吹吸气孔优化设计[D];南京航空航天大学;2007年
,本文编号:2458944
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/hangkongsky/2458944.html