管网耦合计算在涡轮气冷叶片优化中的应用

发布时间：2017-07-15 14:14

  本文关键词：管网耦合计算在涡轮气冷叶片优化中的应用

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【摘要】：通过由外至内逐步建立控制参数,实现了基于叶型的气冷涡轮叶片参数化设计,在快速更新结构特征,生成实体模型的基础上,创建了复合冷却系统。不同的通流单元以串并联方式模化成为复杂的网络拓扑结构。应用一维流动理论,编写管网程序计算沿流路的流量、换热量、压力损失、温度等参数。内部单元的这些参数作为耦合计算的内边界条件,通过插值传递至外流场计算程序HIT-3D,实现全流域流热耦合分析计算。参考引用文献里的算例,对管网计算程序和耦合算法的有效性进行验证后,在改型设计计算基础上,借助i SIGHT-FD,建立优化平台。通过MIGA寻优机制,达到了提高冷却效率的目标,有效地降低了热负荷。该研究工作对于快速展开冷却结构设计具有一定的指导意义。
【作者单位】： 哈尔滨工业大学能源科学与工程学院;
【关键词】： 参数化设计 耦合计算 改型优化
【基金】：国家自然科学基金委创新研究群体资助项目(50421063)
【分类号】：V232.4
【正文快照】： 0前言1以燃气轮机为主要动力的现代航空发动机正朝着高性能、大推重比、低成本方向发展,而为了获得更高热效率,涡轮入口温度不断在提高(图1)。热负荷的增大对发动机安全性和寿命提出了严峻挑战。为解决这些问题,在研究耐热叶片新材料和涂层的同时,需要从冷却技术入手,设计出换

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本文编号：544274