考虑气膜冷却的涡轮静叶多目标优化

工程热物理学报 , 2013, 34(6): 1036-1041.

考虑气膜冷却的涡轮静叶多目标优化

卢少鹏 ^1, , 迟重然 ^2, , 温风波 ^3, , 崔涛 ^4, , 王松涛 ^5, , 冯国泰 ^6, , 王仲奇 ^7,

1.哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150001

2.清华大学热能工程系,北京100084

3.哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150001

4.哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150001

5.哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150001

6.哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150001

7.哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150001

关键词：气冷涡轮 , 气膜冷却 , 多目标优化 , Pareto解集

Multi-Objective Optimization of Turbine Blades Considering Film Cooling

LU Shao-Peng ^1, , CHI Zhong-Ran ^2, , WEN Fcng-Bo ^3, , CUI Tao ^4, , WANG Song-Tao ^5, , FENG Guo-Tai ^6, , WANG Zhong-Qi ^7,

1.哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150001

2.清华大学热能工程系,北京100084

3.哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150001

4.哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150001

5.哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150001

6.哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150001

7.哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150001

Keywords： air-cooled turbines , film cooling , multi-objective optimization , Pareto set

本文为研究气冷涡轮叶片设计特点,搭建一个可以对采用气膜冷却的气冷涡轮叶片进行全三维多学科优化平台.优化平台中采用11参数法对叶片进行造型,针对该造型方法和优化设计的要求对优化变量的选取和优化策略以及优化目标的设定进行了一定的探讨,优化算法采用多目标算法NSGA-Ⅱ.采用该平台对某高压涡轮第一级静叶进行了优化,最终优化结果形成Pareto前沿解集,其气动效率和冷却效果均有所改善.

参考文献

[1]	袁新,林智荣,赖宇阳,陈志鹏.透平叶片的气动优化设计系统[J].热力透平,2004(01):8-13,22.
[2]	冯国泰,顾中华,温风波,王松涛,黄红雁,颜培刚,王强,周驰,郭兆元,王仲奇.燃气涡轮机气冷涡轮气动设计体系设计思想及其应用[J].工程热物理学报,2009(11):1841-1848.
[3]	虞跨海,岳珠峰.涡轮冷却叶片参数化建模及多学科设计优化[J].航空动力学报,2007(08):1346-1351.
[4]	舒彪,韩前鹏,邓家(礻是).基于多学科涡轮叶片气动设计优化[J].南京航空航天大学学报,2005(06):714-719.

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