吸附式压气机叶型和抽吸方案优化设计-论文.pdf

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1、第29卷第8期航空动力学报Vo1．29NO．82014年8月JournalofAerospacePowerAug．2014文章编号：1000—8055(2014)08—187l—O7doi：10．13224／j．cnki．jasp．2014．08．016吸附式压气机叶型和抽吸方案优化设计李俊，刘波，杨小东史磊(西北工业大学动力与能源学院，西安710072)摘要：将智能优化算法与准三维叶栅计算程序相结合，对某吸附式压气机叶型进行了优化设计，对优化设计前后的流场进行了详细分析．优化设计之后叶型总压损失下降4O，静压升提高0．6．优化得

2、到最佳抽吸位置位于分离区起始点上游，优化叶型具有更均匀的负荷分布，并且优化后叶型的性能在全攻角范围内均得到了提升．结果表明：更均匀的负荷分布会提高叶型的性能，减小叶型分离，降低抽吸所需要的能量．对于在尾缘处存在轻微分离的叶型其最优抽吸位置位于分离区上游．关键词：吸附式压气机；叶型优化；抽吸量；抽吸位置；智能优化中图分类号：V231．3文献标志码：AOptimizationdesignforaspiratedcompressorairfoilandaspirationplanLIJun，LIUBo，YANGXiao—dong，SHI

3、Lei(SchoolofPowerandEnergy，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China)Abstract：Amethodwasdevelopedbycombiningintelligentoptimizationalgorithmandquasi—threedimensionalcascadecalculationprogramme，andanaspiratedcompressorairfoilwasoptimizedusingthismethod．Andt

4、herewasadetailedanalysisofchangesintheoriginaIandoptimizedflowfields．Optimizedairfoilcanmakethetotalpressurelossreduceby40％andthestaticpressureratioincreaseby0．6．Thebestsuctionpositionlocatesinupstreamthestartpositionoftheseparationregion，andtheoptimizedairfoilhasmore

5、uniformloaddistribution．Inaddition，theperformanceofoptimizedairfoilhasagreatimprovementwith—inthewholeincidenceanglerange．Theresultsshowthatmoreuniformloaddistributioncanimprovetheairfoilperformance，decreasetheseparationregionandreducetheenergyoutputonsuction．Fortheai

6、rfoilwithasmallseparationregionintrailingedge，thebestsuctionlo—cationislocatedupstreamthestartpositionoftheseparationregion．Keywords：aspiratedcompressor；airfoilsoptimization；suctionairmassflowrate；suctionlocation；intelligentoptimization现代航空发动机的压气机必须满足更高的设的工作_8l，研究高负荷条

7、件下的流动控制技术，计需求：高压比、低级数、高效率口。]．为增大叶片抑制附面层在高负荷下的分离；而叶型的优化设负荷以降低压气机级数，就需要研制更高负荷的计和附面层抽吸技术是目前实现该目标的有效叶片，加大叶片对气流的转折能力，而高负荷必方法．然会导致叶型发生严重的气流分离，增加叶型的叶型设计方面，近年来国内外许多学者将优损失．因此，在较高来流马赫数下，设计低损失、高化算法和CFD性能预测相结合进行反方法设负荷的叶型是一个挑战．许多学者近期做了大量计，结果表明在提高叶型气动性能、减小叶型收稿日期：2013—0513基金项目：国家自然科

8、学基金重点资助项目(51236006)作者简介：李俊(1989一)，男，辽宁丹东人，博士生，研究方向为推进系统气动热力学及应用．E—mail：lijun7manunited@163．corn第8期李俊等：吸附式压气机叶型和抽吸方案优化设计型进行准三