管网耦合计算在涡轮气冷叶片优化中的应用

摘要：

通过由外至内逐步建立控制参数，实现了基于叶型的气冷涡轮叶片参数化设计，在快速更新结构特征，生成实体模型的基础上，创建了复合冷却系统。不同的通流单元以串并联方式模化成为复杂的网络拓扑结构。应用一维流动理论，编写管网程序计算沿流路的流量、换热量、压力损失、温度等参数。内部单元的这些参数作为耦合计算的内边界条件，通过插值传递至外流场计算程序 HIT-3D，实现全流域流热耦合分析计算。参考引用文献里的算例，对管网计算程序和耦合算法的有效性进行验证后，在改型设计计算基础上，借助iSIGHT-FD，建立优化平台。通过MIGA寻优机制，达到了提高冷却效率的目标，有效地降低了热负荷。该研究工作对于快速展开冷却结构设计具有一定的指导意义。

关键词：参数化设计、耦合计算、改型优化

所属期刊栏目：52

分类号：V231(航空发动机（推进系统）)

资助基金：国家自然科学基金委创新研究群体资助项目50421063。

在线出版日期：2016-11-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：140-152