航空发动机内外涵分流环多工况优化设计

摘要

为提高航空发动机内、外涵分流环在多工况条件下的环境适应能力，基于Isight优化设计平台，对某缩比双涵风扇-增压级试验件的分流环模型进行气动优化设计研究。采用贝塞尔曲线参数化方法，设置多工况条件对分流环模型进行气动计算，通过拉丁超立方采样生成样本点，进行试验设计(design of experiment, DoE)分析，筛选关键变量；基于自适应模拟退火算法对关键变量自动寻优，获得综合流动损失最小的分流环优化模型，分析3种分流环型线的内外涵道在设计工况下的静压和气流速度分布。仿真结果表明：控制分流环上壁面厚度的3个设计变量对优化结果起主导作用，优化曲线呈现下凹的扁平化趋势，曲线前缘与后端曲率增大，分流环攻角减小，能够有效抑制气流分离、减小流动损失。通过贝塞尔曲线参数化与多工况优化设计，可显著改善分流环的气动性能，提高其在多工况下的适应能力。

关键词

分流环 / 贝塞尔曲线 / 多工况条件 / DoE / 气动优化