基于多学科设计优化的叶轮机械内部真实气体流动机理研究

燃气轮机是21世纪高效洁净能源动力系统中的核心动力装置，它的高技术密集与集成的特点使其发展需要多学科领域的集成创新，在发展自主知识产权的高性能叶轮机械核心技术时需从基础研究着手。本项目基于多学科设计优化理论，集成已有研究成果，拟开展叶轮机械内部真实气体流动机理研究：对叶轮机械内部包含转捩、湍流、旋涡和分离等复杂流动现象的非定常流场进行研究；对叶轮机械中气热耦合问题进行研究；对流场与叶片本体应力应变场间气固耦合问题进行深入研究；对高温燃气透平中气热固三场耦合问题进行研究。发展叶轮机械内部复杂流场以及气热、气固、气热固多场耦合数值模拟分析系统；发展高温燃气透平气膜冷却流场的数值模拟分析系统；集成发展叶轮机械叶片运行寿命评估体系。最终建成涉及气动热力学、结构力学、传热传质学、材料力学等多个学科方向，以气动效率、运行可靠性、运行温度、使用寿命等多种指标为优化目标的叶轮机械多目标多学科综合优化系统。