一體化渦輪過渡段氣動(dòng)優(yōu)化技術(shù)

渦輪過渡段的氣動(dòng)性能對(duì)渦輪部件乃至整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能都有重要影響，國(guó)外歷來重視對(duì)渦輪過渡段的研究，還制定了如AITEB-2、AIDA等專門的研究計(jì)劃。

根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同，渦輪過渡段可分為普通過渡段和一體化過渡段。普通過渡段即擴(kuò)張流道+支板葉片。一體化過渡段是為了進(jìn)一步提高渦輪部件的氣動(dòng)性能，同時(shí)降低其尺寸和質(zhì)量，采用過渡段與下游渦輪靜子一體化的結(jié)構(gòu)來代替單獨(dú)的過渡段和下游渦輪靜子。相對(duì)于普通過渡段，一體化過渡段的氣動(dòng)性能對(duì)于整個(gè)渦輪部件氣動(dòng)性能的影響更大，其設(shè)計(jì)難度也更大。并且在一體化過渡段的早期設(shè)計(jì)階段，其氣動(dòng)性能通常很難達(dá)到性能指標(biāo)要求，需要在后期進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。

隨著三維CFD技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與遺傳算法等在內(nèi)的智能算法應(yīng)用的日益廣泛，以及計(jì)算機(jī)工具能力的日益強(qiáng)大，將三維CFD與智能算法相結(jié)合的優(yōu)化技術(shù)已逐漸應(yīng)用于渦輪機(jī)械的優(yōu)化設(shè)計(jì)領(lǐng)域，并取得不錯(cuò)效果。然而，對(duì)于一體化過渡段，由于其幾何與流動(dòng)特征的復(fù)雜性，目前針對(duì)性的設(shè)計(jì)優(yōu)化研究還很少見。

本期《基于三維CFD與智能算法的一體化渦輪過渡段氣動(dòng)優(yōu)化》一文，以發(fā)動(dòng)機(jī)的一體化渦輪過渡段為研究對(duì)象，對(duì)基于三維CFD與智能算法的一體化渦輪過渡段的氣動(dòng)性能優(yōu)化技術(shù)開展了研究，為掌握一體化渦輪過渡段氣動(dòng)優(yōu)化中的關(guān)鍵技術(shù)具有重要的指導(dǎo)意義。