免费论文摘要：鉴于气动变量参数化的轴流压气机三维气动数值优化

正文工作东假如环绕轴流压气机三维气动数值优化题目打开的。宇航发效果向着更高本能兴盛的趋向，对动作中心元件的压气机提出了更大的单元流量，更高的增容比，更高的功效，更宽的宁静处事范畴和更少的级数的诉求。所以，为了普及压气机的本能，同声缩小安排职员对于体味和试验数据库的依附，数值优化本领被引入到压气机安排体例中。跟着计划机本领和计划流膂力学的赶快兴盛，自20世纪90岁月中叶此后，压气机气动数值优化在探究中连接兴盛，暂时在工程安排中已看到其表现了确定的效率。开始，正文举行了压气机优化的算法接洽。正文所沿用的重要优化算法是遗传算法与人为神经搜集相应面模子相贯串的本领。这种本领不只具备杰出的全部寻优本领，并且在确定水平上不妨克复压气机流场数值模仿特殊耗费时间的题目，利于于加速优化速率。正文在基础遗传算法的普通长进行了多上面的矫正，并自决开拓了两套适用的遗传算法步调：带牵制的单目的优化的遗传算法步调和带牵制的多目的优化的遗传算法步调。正文优化所采用的人为神经搜集为三层前馈神经搜集。该神经搜集的演练本领沿用的是遗传算法贯串缺点反向传递算法的搀和寻优本领，缺点反向传递算法实质上属于梯度类算法。正文的考查安排为平均安排。为了普及优化的速率，同声基于遗传算法和考查安排自己所具备的特性，自决开拓了鉴于Message Passing Interface的主从形式并路途序。为了一致变量的参数化，同声基于自在弧线曲面所具备的润滑且容易遏制的特性，自决开拓了Bézier弧线运用步调。为了检查所开拓的遗传算法步调的优化本领，不只运用几何领会因变量对两套步调举行了数值优化考查，并且举行了两个二维叶型的气动优化。优化截止均令人合意。鉴于上述算法，从本质工程须要动身，搭建了轴流压气机中排、单级双排、大概多级多排叶片的三维气动数值优化平台。本平台重要包括以次八个模块：平均安排步调，人为神经搜集相应面模子步调，遗传算法步调，缺点反向传递算法步调，鉴于流线曲率法的准三维通流安排步调，大肆中曲线叶型叶片造型步调，三维流场数值模仿软硬件NUMECA，强度领会软硬件ANSYS。其次，正文举行了压气机优化的气体能源学本领的接洽。其重要上面为气动变量参数化的接洽和多级压气机优化战略的接洽。正文在采用气动参数作优化自变量的普通上，沿用了顽固的级优化来处置单级优化题目，齐头并进一步地，沿用了逐级优化战略来处置多级优化题目。须要指出的是，适用的压气机优化的基础牵制前提是叶片满意强度诉求。然而正文因为将处事中心放在了气动优化本领及优化战略的接洽上，而暂不蓄意引入更重的计划负载，以是既没有举行气体能源学和液体构造力学的多学科优化，也没有施巩固度牵制前提，转而采用了径直和对立大略的本领，即只对最优安排独立地举行强度领会，而且举行需要的构造安排。结果，正文举行了优化算法和优化战略的检查与工程实行接洽。正文对某零级压气机的单转完全叶片排举行了三个算例的优化。单转完全叶片排的优化是鉴于反题目安排中的叶片造型安排本领举行的。优化目的均是极大化该旋子的绝热功效，所采用的优化自变量辨别为气动参数——对立气旋角、脱轨角，好多参数——最大厚薄对立场所。优化后旋子的绝热功效辨别普及了0.8、0.7、0.6个百分点。正文又对某轴流双级电扇举行了改型安排。改型安排的重要因为是初始安排的数值模仿的流量、增容比、绝热功效等没有满意安排诉求。所有改型安排重要分为三步：极大化电扇流量、第头等旋子复合前掠改型安排、极大化电扇功效。这两个优化是改型安排中最要害的步骤，它们均是鉴于反题目安排中的通流安排本领和叶片造型安排本领举行的，而且所采用的优化自变量均为通流安排中世片里面计划站上的环量散布。极大化流量的优化使电扇的流量普及了1.9%，同声使绝热功效普及了1.2个百分点。极大化功效的优化使电扇的绝热功效又普及了0.5个百分点。经过单转完全叶片排和轴流双级电扇的气动优化，考证了正文开拓的优化平台的工程适用性。比较于国表里已有的轴流压气机三维气动数值优化接洽，正文重要有以次三个特性：一是，为与新颖仍旧老练兴盛的安排体例贯串轨，各别于罕见的用纯好多本领天生叶片，沿用了保守的反题目安排本领天生三维叶片；二是，各别于径直优化好多参数，优化自变量采用了安排中具备物理意旨的气动参数；三是，对准多级压气机的优化，提出了逐级优化战略。

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