两级串联轴流风扇叶型的优化设计方法

【作者】 张绍广； 张宇飞； 孙宇；

【机构】 清华大学航天航空学院； 华为技术有限公司；

【摘要】 轴流风扇存在翼尖涡、二次流等复杂流动结构,气动设计极其复杂。本文的研究对象由前、后两级相同的轴流风扇通过蜂窝板串联组成,复杂的流动结构和几何外型给气动设计带来很大的挑战。由于蜂窝板的整流作用,两级风扇之间形成弱耦合关系。因此本文以代理模型辅助的差分进化混合算法为优化平台,以进出口压差和静压效率为设计目标,在单级轴流风扇上开展了叶型的双目标优化。设计方案最终通过实验测试验证,结果表明:单级风扇双目标优化在两级串联风扇的气动设计中获得了较好的效果,工作点效率提升8%以上;叶片压力面头部半径较大的双凸翼型可以提高风扇的做功能力,改善了散热风扇的失速特性。更多还原