渦輪過渡段的氣動性能對渦輪部件乃至整個發(fā)動機的性能都有重要影響,國外歷來重視對渦輪過渡段的研究,還制定了如AITEB-2、AIDA等專門的研究計劃。
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。普通過渡段即擴張流道+支板葉片。一體化過渡段是為了進一步提高渦輪部件的氣動性能,同時降低其尺寸和質(zhì)量,采用過渡段與下游渦輪靜子一體化的結(jié)構(gòu)來代替單獨的過渡段和下游渦輪靜子。相對于普通過渡段,一體化過渡段的氣動性能對于整個渦輪部件氣動性能的影響更大,其設(shè)計難度也更大。并且在一體化過渡段的早期設(shè)計階段,其氣動性能通常很難達到性能指標要求,需要在后期進行優(yōu)化改進。
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,以及計算機工具能力的日益強大,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)用于渦輪機械的優(yōu)化設(shè)計領(lǐng)域,并取得不錯效果。然而,對于一體化過渡段,由于其幾何與流動特征的復(fù)雜性,目前針對性的設(shè)計優(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優(yōu)化》一文,以發(fā)動機的一體化渦輪過渡段為研究對象,對基于三維CFD與智能算法的一體化渦輪過渡段的氣動性能優(yōu)化技術(shù)開展了研究,為掌握一體化渦輪過渡段氣動優(yōu)化中的關(guān)鍵技術(shù)具有重要的指導(dǎo)意義。