国家自然科学基金(51076121)
- 作品数：7 被引量：18H指数：3
- 相关作者：丰镇平张朝磊卢娟厉海涛张鹏飞更多>>
- 相关机构：西安交通大学江西理工大学中国科学院大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理理学一般工业技术航空宇航科学技术更多>>
- 基于Spalart-Allmaras模型的全湍流伴随系统研究
- 本文推导了基于控制理论的透平叶栅全湍流连续伴随优化设计系统。采用网格节点位置坐标变分结合通量雅克比矩阵技术处理RANS方程,充分考虑了湍流粘性变分对伴随系统的影响。同时该方法简化了伴随系统表达式,节约了计算资源。本文耦合...
- 张鹏飞丰镇平
- 关键词：优化设计
- 文献传递
- 基于离散伴随方法的透平叶栅气动优化设计被引量：11
- 2012年
- 本文研究并给出了基于离散伴随理论和自动微分技术构建离散伴随系统的方法、伴随系统的求解策略以及基于离散伴随方法的透平叶栅气动优化设计流程,建立了相应的优化设计系统。利用该优化系统在无黏环境下,以叶栅通道进出口的熵增率为目标函数、以叶栅通道内的质量流量为约束,对某二维跨音速透平叶栅进行了气动优化设计。与优化前相比,优化后透平叶栅进出口熵增率减少8.82%,质量流量变化幅度小于0.003%。优化结果表明,本文提出的优化系统能够有效改善透平叶栅的气动优化性能,验证了本文提出的基于离散伴随方法的透平叶栅气动优化设计方法的正确性与有效性。
- 张朝磊厉海涛丰镇平
- 关键词：叶栅气动优化敏感度
- 基于离散伴随方法的透平叶栅压力反设计研究
- 2012年
- 根据离散伴随方法理论和自动微分技术,由流场求解器源代码构造了相应的离散伴随场求解器.通过耦合参数化程序、网格生成程序、流场求解器和伴随场求解器,建立了适用于叶轮机械叶栅的气动优化设计系统.利用该系统,对某二维跨音速透平叶栅在给定叶型表面目标压力分布的情况下,通过构造合适的目标函数将叶栅反设计问题转化为叶栅气动优化设计问题,成功进行了气动反设计.反设计结果表明,文中建立的叶栅气动优化设计系统能够根据给定的叶型表面压力分布有效地进行压力反设计,验证了该方法的正确性与有效性.
- 张朝磊吴海燕
- 关键词：透平叶栅反设计灵敏度
- 管束穿孔板的管腔耦合共振吸声机理研究被引量：1
- 2021年
- 为了揭示管束穿孔板共振吸声结构的吸声机理,利用热黏性条件下基于有限元算法的管束穿孔板仿真模型,研究了平面声波正入射条件下,管束穿孔板内部声场分布特征,并利用阻抗管对吸声系数的理论仿真结果进行了试验验证.结果表明,管束穿孔板在低频主要靠腔体共振吸声,在高频主要靠管共振吸声,管束穿孔板整体呈现出较为明显的管腔耦合共振吸声特征。管束穿孔板共振时管中声强和质点法向振速较大,高频次吸声峰频点处管中和腔中均有驻波形成,频率越高驻波数量越多.管束穿孔板的耦合共振受到管长、腔深、穿孔率和管内径等参数变化的影响,管长对高频耦合共振的影响最大,管长增大使高频主吸声峰频点移向低频,并使相邻主吸声峰之间的间距减小.
- 苏玉梅中建吕亚东程晓斌
- 关键词：穿孔板吸声机理声强吸声系数
- 全三维轴流式透平叶栅离散伴随气动优化设计被引量：1
- 2018年
- 在前期研究的基础上,将三维轴流式透平叶栅参数化方法发展为基于非均匀有理B样条(NURBS)技术的新型叶栅参数化方法。此方法在对叶栅型线进行NURBS曲线拟合的同时,将叶栅各截面重心及安装角也纳入参数化范围,大大扩展了优化设计空间。基于此,应用离散伴随气动优化设计系统,对Aachen第一级静叶栅在无粘、大负攻角流动条件下,以降低叶栅进出口总压损失为目标进行了全三维气动优化设计。优化后叶栅总压系数提高了1.64%,通道内的流动分离状况得到了有效改善。此外,对优化过程是否添加质量流量约束进行的研究表明,约束条件对优化效果有较大影响,实际应用中应根据需要进行具体的优化设置。
- 卢娟丰镇平
- 关键词：非均匀有理B样条气动优化叶栅
- 基于离散伴随方法的透平叶栅反设计被引量：4
- 2012年
- 研究构建了基于离散伴随方法的叶轮机械叶栅气动反设计系统,将离散伴随系统从无黏环境扩展到了黏性环境,编程实现了黏性离散伴随求解器;改善了叶栅参数化方式并重新编程实现了叶栅参数化程序,解决了叶栅参数化过程中叶栅尾缘附近区域型线波动的问题。利用该系统对某二维跨声速透平叶栅在给定叶型壁面目标压力分布的情况下,通过构造目标函数将叶栅反设计问题转化为气动优化设计问题,成功进行了气动压力反设计。结果证明本文建立的叶栅反设计系统能够有效进行压力反设计,验证了本文建立的基于离散伴随方法叶轮机械叶栅气动反设计方法的正确性与有效性。
- 张朝磊卢娟丰镇平
- 关键词：叶栅反设计
- 基于定涡黏性假设的连续伴随优化方法研究被引量：1
- 2016年
- 基于网格节点位置坐标变分并结合通量雅克比矩阵技术,完成了定涡黏性假设下带湍流模型连续伴随系统的建立,极大降低了RANS方程下复杂伴随系统的推导难度,简化了伴随系统表达式,节约了计算资源。同时采用定涡黏性假设耦合SpaIart-Allmaras湍流模型,实现了二维叶栅壁面压力反设计的数值验证,针对变量梯度、优化过程及结果与全湍流系统进行了分析对比;并以通道内熵增为优化目标完成了某亚音速叶栅基于该假设的气动优化及叶栅吹风试验,试验结果验证了优化设计结果的可靠性。
- 张鹏飞卢娟丰镇平
- 关键词：湍流模型
- 离散伴随气动优化设计方法的紊流扩展被引量：4
- 2013年
- 将离散伴随气动优化设计方法扩展到紊流环境,编程实现了相应的二维离散伴随场求解器;通过组合参数化技术、网格生成技术、流场求解器、离散伴随场求解器及优化算法,建立了透平叶栅气动优化设计平台。基于该设计平台,在紊流环境下以叶栅进出口熵增为优化目标,对某二维跨声速叶栅型线进行了气动优化设计,通过施加质量流量约束来限制优化过程中叶栅通道内质量流率的波动幅度。优化结果表明:优化后熵增降低了17.7%,验证了所开发的紊流环境离散伴随场求解器的正确性和有效性。
- 卢娟张朝磊丰镇平
- 关键词：透平叶栅气动优化
