摘要 | 第4-6页 |
ABSTRACT | 第6-8页 |
1 绪论 | 第13-29页 |
1.1 研究背景及意义 | 第13-15页 |
1.2 优化方法在压气机气动设计中的应用 | 第15-20页 |
1.3 压气机中流动控制技术的研究 | 第20-25页 |
1.3.1 弯曲叶片技术 | 第21页 |
1.3.2 掠叶片技术 | 第21-22页 |
1.3.3 端弯叶片技术 | 第22页 |
1.3.4 前缘边条叶片技术 | 第22-24页 |
1.3.5 附面层抽吸技术 | 第24-25页 |
1.4 核心机驱动风扇级的研究现状 | 第25-27页 |
1.4.1 变循环发动机研究现状 | 第26-27页 |
1.4.2 核心机驱动风扇级气动设计研究现状 | 第27页 |
1.5 本文的主要工作 | 第27-29页 |
2 改进人工蜂群算法研究 | 第29-49页 |
2.1 标准人工蜂群算法(ABC) | 第29-30页 |
2.2 改进人工蜂群算法(DQABC) | 第30-32页 |
2.3 改进人工蜂群算法的测试 | 第32-47页 |
2.3.1 中低维度算法测试结果 | 第36-42页 |
2.3.2 高维度算法测试结果 | 第42-46页 |
2.3.3 结合CFD程序测试结果 | 第46-47页 |
2.4 本章小结 | 第47-49页 |
3 大弯度叶型优化设计方法研究及试验验证 | 第49-71页 |
3.1 大弯度叶型优化设计平台的搭建 | 第49-54页 |
3.1.1 叶型参数化 | 第50-51页 |
3.1.2 流场计算程序 | 第51-53页 |
3.1.3 优化参数的设置 | 第53-54页 |
3.2 大弯度叶型优化设计研究 | 第54-61页 |
3.2.1 优化目标函数构造 | 第54-55页 |
3.2.2 试验装置设计 | 第55-58页 |
3.2.3 优化结果分析 | 第58-61页 |
3.3 多工况条件下大弯度叶型优化设计 | 第61-68页 |
3.3.1 优化目标函数构造 | 第62页 |
3.3.2 优化结果分析 | 第62-68页 |
3.4 本章小结 | 第68-71页 |
4 考虑端壁效应的高负荷叶栅优化设计研究 | 第71-97页 |
4.1 研究背景 | 第71页 |
4.2 高负荷叶栅全三维造型方法研究 | 第71-78页 |
4.2.1 弯曲叶栅(Bowed Cascade)造型方法 | 第71-73页 |
4.2.2 端弯叶栅(Endbend Cascade)造型方法 | 第73-74页 |
4.2.3 前缘边条叶栅(LESB Cascade)造型方法 | 第74-76页 |
4.2.4 弯曲联合前缘边条叶栅(Bowed+LESB Cascade)造型方法 | 第76-77页 |
4.2.5 端弯联合前缘边条叶栅(Endbend+LESB Cascade)造型方法 | 第77-78页 |
4.3 考虑端壁效应的高负荷叶栅优化设计方法 | 第78-84页 |
4.3.1 三维叶栅参数化 | 第80页 |
4.3.2 三维叶栅流场计算方法 | 第80-82页 |
4.3.3 优化参数设置 | 第82-84页 |
4.4 考虑端壁效应的高负荷叶栅优化设计结果 | 第84-96页 |
4.4.1 优化设计结果分析 | 第84-86页 |
4.4.2 优化设计对叶栅叶展中部截面流场的影响分析 | 第86-87页 |
4.4.3 优化设计对叶栅壁面极限流线影响分析 | 第87-88页 |
4.4.4 优化设计对叶栅端壁分离结构的影响分析 | 第88-94页 |
4.4.5 优化设计对叶栅非设计工况下性能的影响研究 | 第94页 |
4.4.6 端区造型参数对弯曲联合前缘边条叶栅气动性能影响研究 | 第94-96页 |
4.5 本章小结 | 第96-97页 |
5 核心机驱动风扇级(CDFS)全三维优化设计研究 | 第97-133页 |
5.1 研究背景 | 第97-100页 |
5.1.1 CDFS工作模式及设计难点 | 第97-98页 |
5.1.2 CDFS气动布局分析 | 第98-100页 |
5.2 CDFS气动设计分析 | 第100-109页 |
5.2.1 CDFS设计参数 | 第100页 |
5.2.2 CDFS全三维优化设计体系建立 | 第100-102页 |
5.2.3 CDFS一维优化设计分析 | 第102-103页 |
5.2.4 CDFS二维S2流面优化设计分析 | 第103-107页 |
5.2.5 CDFS三维造型及喉道检查 | 第107-109页 |
5.3 CDFS初始设计三维结果分析 | 第109-120页 |
5.3.1 三维流场计算方法 | 第109-111页 |
5.3.2 CDFS初始设计气动性能分析 | 第111-112页 |
5.3.3 IGV设计结果 | 第112-113页 |
5.3.4 转子设计结果 | 第113-115页 |
5.3.5 静子设计结果 | 第115-117页 |
5.3.6 CDFS失速机理分析 | 第117-120页 |
5.4 CDFS级环境下多工况复合弯掠三维优化设计结果分析 | 第120-130页 |
5.4.1 优化参数设置 | 第120-122页 |
5.4.2 CDFS气动性能优化设计结果分析 | 第122-123页 |
5.4.3 转子优化设计结果分析 | 第123-126页 |
5.4.4 静子优化设计结果分析 | 第126-130页 |
5.5 本章小结 | 第130-133页 |
6 吸附式叶型耦合优化设计方法研究及试验验证 | 第133-177页 |
6.1 吸附式叶型耦合优化设计方法研究 | 第133-137页 |
6.1.1 叶型参数化 | 第134-137页 |
6.1.2 优化算法相关参数的设置 | 第137页 |
6.1.3 附面层抽吸系统的试验设计方法 | 第137页 |
6.2 大弯度吸附式叶型耦合优化设计 | 第137-146页 |
6.2.1 流场计算程序 | 第138-139页 |
6.2.2 优化目标函数设计 | 第139页 |
6.2.3 优化变量的选取 | 第139页 |
6.2.4 耦合优化设计结果分析 | 第139-144页 |
6.2.5 叶栅风洞试验验证 | 第144-146页 |
6.3 超高负荷吸附式叶型耦合优化设计 | 第146-151页 |
6.3.1 优化参数的设置 | 第146页 |
6.3.2 优化变量的选取 | 第146-147页 |
6.3.3 耦合优化设计结果分析 | 第147-151页 |
6.4 超音吸附式叶型耦合优化设计 | 第151-158页 |
6.4.1 优化参数的设置 | 第151-152页 |
6.4.2 优化变量的选取 | 第152页 |
6.4.3 耦合优化设计结果分析 | 第152-154页 |
6.4.4 超音叶型激波与附面层抽吸的干涉作用 | 第154-158页 |
6.5 低雷诺数条件下吸附式叶型耦合优化设计 | 第158-167页 |
6.5.1 流场计算程序 | 第159页 |
6.5.2 优化目标函数设计 | 第159-160页 |
6.5.3 优化变量的选取 | 第160页 |
6.5.4 耦合优化的必要性论证 | 第160-162页 |
6.5.5 耦合优化设计结果分析 | 第162-167页 |
6.6 多缝吸附式叶型耦合优化设计 | 第167-174页 |
6.6.1 流场计算程序 | 第167-168页 |
6.6.2 优化目标函数设计 | 第168页 |
6.6.3 优化变量的选取 | 第168-169页 |
6.6.4 耦合优化设计结果分析 | 第169-171页 |
6.6.5 叶栅风洞试验验证 | 第171-174页 |
6.7 本章小结 | 第174-177页 |
7 研究总结与展望 | 第177-181页 |
7.1 研究总结 | 第177页 |
7.2 主要研究结论 | 第177-179页 |
7.3 主要创新点 | 第179页 |
7.4 未来研究展望 | 第179-181页 |
参考文献 | 第181-193页 |
致谢 | 第193-195页 |
攻读博士学位期间发表的学术论文 | 第195-197页 |