透平葉柵非軸對稱端壁優化設計

孫皓　宋立明　李軍

摘要：為減小透平葉柵二次流損失、提高氣動效率，建立了結合透平葉柵非軸對稱端壁造型雙控制型線參數化方法、全局優化自適應差分進化算法和基于Reynolds-Averaged Navier—Stokes（RANS）方程求解技術的葉柵氣動性能評價方法于一體的透平葉柵非軸對稱端壁優化設計體系，同時驗證了全局優化自適應差分進化算法和透平葉柵氣動性能評價方法的可靠性和準確性。以透平葉柵總壓恢復系數最大化為優化目標，在出口氣流角和質量流量的約束及葉柵非軸對稱端壁三維參數化控制點共20個設計變量下，完成了透平葉柵非軸對稱端壁造型優化設計。研究結果表明，優化后得到的非軸對稱端壁造型可有效減少透平葉柵的二次流損失，使葉柵總壓恢復系數提高0.25%，證明所提出的設計體系是有效的，可為透平葉柵非軸對稱端壁優化提供設計工具。

關鍵詞：透平葉柵；非軸對稱端壁；自適應差分進化算法；優化設計