基于NSGA-Ⅲ的跨声速转子弯掠组合MOO设计北大核心

为提高跨声速压气机转子的气动性能,建立快速有效的轴流压气机优化方案。研究应用贝塞尔曲线(Bezier curve)控制叶片积叠线,利用ANSYS CFX软件建立样本库。基于BP神经网络建立样本库中设计变量(积叠线控制参数)和目标变量(压气机性能参数)之间关系的近似模型。以压气机峰值效率点的绝热效率、压比、流量为优化目标,通过NSGA-Ⅲ多目标遗传算法寻找近似模型的Pareto前沿最优解,最终得到最优的设计变量组合。利用上述方法对跨音速转子Rotor67进行弯掠组合优化设计,研究结果表明:BP神经网络的拟合效果良好,经过优化后的转子的峰值效率点绝热效率、压比、流量分别提高了0.646%、0.873%、0.513%;其堵塞点流量提高了1.0065%,全工况范围内的气动性能均有提升,其稳定工作范围也得到一定程度拓宽,转子内部流动明显改善。