采用新型非轴对称端壁优化设计方法提高涡轮性能的数值研究

为提高非轴对称端壁控制端壁处二次流的潜能，进一步提高涡轮性能，发展了一种新型的非轴对称端壁优化设计方法，并以高压涡轮导叶为研究对象，采用端壁参数化、三维n-s方程流场求解与基于人工神经网络的遗传算法相结合的方法进行非轴对称端壁优化，分析了优化后的非轴对称端壁造型对涡轮导叶流场的影响。结果表明:优化后的非轴对称端壁改善了涡轮导叶的流场，延迟了通道涡的生成和发展，削弱了角涡的强度，降低了导叶通道内的流动损失，涡轮导叶出口处的总压损失系数降低了3.724%。此外，非轴对称下端壁造型对高压涡轮导叶上半叶高流场的影响不大。