湍流伴随法优化叶片

效率升3.11%

通过湍流伴随法对压气机叶片进行气动优化,实现绝热效率显著提升,为航空发动机叶片设计提供高效优化工具。

Li, Jiaxing · Luo, Jiaqi · Liu, Feng · Zheng, Yao · 韩忠华

AIP Advances 2024

参数信息

二维叶栅绝热效率提升
3.11 %
三维叶栅绝热效率提升
1.15 %

技术优势

灵敏度算得快

伴随法相对于传统差分方法,计算灵敏度所需的计算成本与设计变量数目无关,因此可以快速获取大量设计变量的梯度,加速优化过程。

灵敏度算得准

通过自动微分工具同时求解RANS和湍流模型方程的伴随方程,得到高精度灵敏度,为基于梯度的优化提供可靠方向。

优化效果显著

优化后二维叶栅绝热效率提升3.11%,三维叶栅提升1.15%,证明方法对气动性能改进的有效性。

灵敏度预测可靠

优化后的叶片几何变化与灵敏度分析预测几乎一致,表明该方法可指导设计修改方向,减少试错。

应用场景