基于遗传算法的涡轮叶片喉道面积公差设计方法

为从制造公差方面控制涡轮叶片喉道面积偏离,降低对涡轮性能及可靠性带来的不利影响,提出了一种基于数值仿真和遗传算法的涡轮叶片喉道面积公差设计方法。针对双级高压涡轮,采用商用软件分析了流量、级间静压、流道内转子轴向力、效率与4排叶片喉道面积偏差的敏感性关系,并建立了基于叶片喉道面积偏差的涡轮性能评估模型。以涡轮性能评估模型为基础,构建了涡轮叶片喉道面积公差评价函数,采用遗传算法在给定的范围内实现了4排叶片喉道面积公差的寻优。结果表明:建立的性能评估模型对涡轮主要性能参数的预测结果与CFD结果偏差均小于0.1%。种群数为50、100、200时,均收敛到相同的4排叶片喉道面积公差最优解;在解空间内,为使高压涡轮性能参数最接近限制值,4排叶片喉道面积公差应分别为±1.02%、±1.00%、±1.00%、±1.01%。

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本文档关键词:公差,算法,叶片,遗传,面积