渦輪葉片冷卻結構的參數(shù)化及改進研究.pdf

1、在現(xiàn)代燃氣輪機中，隨著燃氣初溫的不斷提高，渦輪葉片的冷卻技術也日益受到重視，葉片冷卻技術對提高燃氣輪機出力和熱效率起著越來越重要的作用。其中，交叉肋內(nèi)冷結構具有較好的冷卻效果，但是其結構復雜且加工難度大、成品率低，因此，本文研究探索原型葉片交叉肋內(nèi)冷結構的替代結構，使其具有良好的整體冷卻性能。
　　目前，國內(nèi)外學者對冷卻結構改進進行了大量的研究，并取得了很多重要的結論，但是研究過程中要反復進行模型建立，網(wǎng)格劃分，再加上數(shù)值計算使得

2、整個過程耗時過長，因此發(fā)展高效的優(yōu)化技術和優(yōu)化設計思路對透平的冷卻優(yōu)化具有重要的意義。
　　本文通過對常見冷卻結構的幾何特點分析并歸類，提取設計相關的主要變量為控制參數(shù)，通過建立完整的約束條件和參數(shù)間數(shù)學關系設置從動參數(shù)，使得建模軟件可自動計算生成模型。通過調(diào)用Ansys中的Goal Driven Optimization模塊建立批量計算流程，初步實現(xiàn)模型建立，網(wǎng)格劃分與數(shù)值計算自動進行，并對梯形平板通道進行數(shù)值模擬。