СУРРОГАТНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА В ТУРБИННОЙ СТУПЕНИ

На основе URANS-подхода разработана численная модель управления температурной сепарацией на рабочих лопатках турбины авиационного двигателя и эффективностью ее ступени за счет регулировки окружного положения форсунок на выходе камеры сгорания и добавления закрутки потока газа внутри них. Показано, что при отсутствии закрутки потока в межлопаточном канале регулировка расположения теплового пятна относительно входа в этот канал оказывает разнонаправленные воздействия на КПД турбины и на температурную сепарацию в ней. При закрутке потока в тепловом пятне не происходит однонаправленного улучшения аэродинамических и тепловых характеристик проточной части турбины. При этом снижение КПД турбины (относительно случая однородных полей температуры и скорости течения газа) находится в диапазоне от 0.19 до 1.08%. Предложена суррогатная модель на базе программного комплекса IOSO, которая используется для оптимизации рабочего процесса в турбинной ступени авиационного двигателя в многокритериальной постановке, что позволяет получить заданное число Парето-оптимальных решений для КПД турбины и температурной сепарации в ней.
На основе URANS-подхода разработана численная модель управления температурной сепарацией на рабочих лопатках турбины авиационного двигателя и эффективностью ее ступени за счет регулировки окружного положения форсунок на выходе камеры сгорания и добавления закрутки потока газа внутри них. Показано, что при отсутствии закрутки потока в межлопаточном канале регулировка расположения теплового пятна относительно входа в этот канал оказывает разнонаправленные воздействия на КПД турбины и на температурную сепарацию в ней. При закрутке потока в тепловом пятне не происходит однонаправленного улучшения аэродинамических и тепловых характеристик проточной части турбины. При этом снижение КПД турбины (относительно случая однородных полей температуры и скорости течения газа) находится в диапазоне от 0.19 до 1.08%. Предложена суррогатная модель на базе программного комплекса IOSO, которая используется для оптимизации рабочего процесса в турбинной ступени авиационного двигателя в многокритериальной постановке, что позволяет получить заданное число Парето-оптимальных решений для КПД турбины и температурной сепарации в ней. Автор:  Д. К. Попова, Н. Н. Кортиков
Ключевые слова:  взаимодействие ротор–статор, закрутка потока, камера сгорания, температурная сепарация, клокинг-эффект, турбинная ступень, IOSO-технология, многокритериальная оптимизация
Стр:  74