高压涡轮气动优化与分析

针对航空发动机高压涡轮气动性能提升需求,对其转静轴向间距和动叶进行了优化.首先,在不改变子午流道几何并考虑叶片冷却、结构强度设计的条件下,对高压涡轮进行级环境下的转静轴向间距气动优化.研究表明,存在一个最佳的转静轴向间距,使得涡轮扭矩功效率(以下简称效率)提高约0.20％.然后,基于iSIGHT,集成Numeca、CFX软件,开发了三维气动优化集成平台,实现了叶型参数化、网格划分、数值计算及三维计算结果的自动处理.采用该平台对动叶进行多目标优化,结果表明,在保持涡轮进口流函数和膨胀比基本不变的条件下,效率提高了0.799％,功率增加了0.785％,而级出口绝对气流角仅减小2.3°.