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基于定涡黏性连续伴随的叶栅气热优化方法研究
引用本文:曹杨,张鹏飞,丰镇平.基于定涡黏性连续伴随的叶栅气热优化方法研究[J].工程热物理学报,2019,40(4):789-796.
作者姓名:曹杨  张鹏飞  丰镇平
作者单位:西安交通大学能动学院叶轮机械研究所,陕西省叶轮机械及动力装备工程实验室,西安710049;西安航天动力研究所,西安,710100
摘    要:本文基于网格节点位置坐标变分技术及流动通量雅克比矩阵,在定涡黏性假设下推导了适用于透平叶栅的连续伴随优化系统,降低了RANS方程下伴随系统的推导难度。针对透平叶栅气动换热优化问题,从质熵流和热熵流的角度定义了熵增目标函数,以综合衡量叶栅的气动和换热性能,其中质熵流对应流动损失,热熵流对应叶片表面换热损失。与定涡黏性假设下的连续伴随系统结合,详细推导了伴随方程及边界条件,建立了气动换热伴随优化系统。选取SST k-ω湍流模型及Gamma-Theta转捩模型进行流场和温度场模拟,配合伴随梯度值,使用最速下降法对无冷却结构的MarkⅡ叶栅和GE-E^3静叶进行了气动换热伴随优化分析。优化后总目标函数分别下降了32.95%和8.81%,验证了连续伴随优化系统的有效性。

关 键 词:轴流透平叶栅  连续伴随方法  气动换热优化  SSTk-ω湍流模型  Gamma-Theta转捩模型

Study on Continuous Adjoint Method for Turbine Cascade Aerodynamic and Heat Transfer Optimization Design Based on the Constant Eddy Viscosity Assumption
CAO Yang,ZHANG Peng-Fei,FENG Zhen-Ping.Study on Continuous Adjoint Method for Turbine Cascade Aerodynamic and Heat Transfer Optimization Design Based on the Constant Eddy Viscosity Assumption[J].Journal of Engineering Thermophysics,2019,40(4):789-796.
Authors:CAO Yang  ZHANG Peng-Fei  FENG Zhen-Ping
Institution:(Institute of Turbornachinery,Shaanxi Engineering Laboratory of Turbomachinery and Power Equipment,School of Energy & Power Engineering,Xi 'an Jiaotong University,Xi 'an 710049,China;Xi'an Aerospace Propulsion Institute,Xi'an 710100,China)
Abstract:CAO Yang;ZHANG Peng-Fei;FENG Zhen-Ping(Institute of Turbornachinery,Shaanxi Engineering Laboratory of Turbomachinery and Power Equipment,School of Energy & Power Engineering,Xi 'an Jiaotong University,Xi 'an 710049,China;Xi'an Aerospace Propulsion Institute,Xi'an 710100,China)
Keywords:axial turbine cascades  continuous adjoint method  aerodynamic and heat transfer optimization  SST k-ω turbulence model  Gamma-Theta transition model
本文献已被 维普 万方数据 等数据库收录!
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