重型燃气轮机高压比大流量单轴压气机设计理论与方法研究 航空发动机与燃气轮机重大专项(参与)
1. 以某300兆瓦的F级重型燃气轮机轴流压气机为模型,开展了马赫数Ma=0.8~1.2和雷诺数Re=4×10^5~1.8×10^6范围内共计10套压气机叶片的跨音速风洞实验,实验测量了压气机叶片载荷的非定常特性,实验研究了雷诺数/马赫数变化对燃气轮机压气机叶片气动性能的影响机制。
2. 发展了2种压气机叶片参数化算法,提出了进口马赫数梯度迭代算法、变权重耦合的混合代理模型算法。
3. 开发了燃气轮机压气机叶片并行优化体系,搭建了2套独立的压气机叶片全自动气动优化系统,实现了压气机叶片气动性能优化设计。
4. 风洞实验结果证实:2套多目标气动性能优化叶片的气动性能分别提升6.0%/26.1%(设计点),稳定运行工况范围扩大57.6%/9.2%。