叶片顶端跨音速叶型的气动性能分析与优化

作者：刘颖超; 陈榴^*; 戴韧; 杨其国

来源：动力工程学报, 2021, 41(10): 842-858.

DOI：10.19805/j.cnki.jcspe.2021.10.005

• 跨音速叶栅
• 激波强度
• 气动损失
• 优化设计

应用流动计算分析软件CFX,对某大型汽轮机末级动叶顶部截面叶型的跨音速流动进行了数值模拟研究,分析叶栅中激波结构特征和流动损失机理。采用3阶Bezier曲线表达叶型中弧线,2阶与3阶Bezier曲线组合表达叶型厚度分布,结合Kriging代理模型优化叶型,改善气动性能。结果表明:末级动叶顶部截面叶型气动损失主要与激波强度及其反射位置有关;叶型优化后,叶栅内激波强度减弱,相比原叶型,激波损失减少约32%,同时削弱了激波对边界层的影响,边界层损失降低约17%;优化叶型总压损失下降24%,气动性能明显提高。

• 单位
  上海理工大学