使用ISIGHT集成Gambit和Fluent优化设计大小叶片叶栅

"应用ISIGHT集成Gambit和Fluent优化大小叶片叶栅技术，以提升压气机的性能和效率。通过特定的网格划分方法，结合ISIGHT 8.0进行二维叶栅流动的优化设计，以改善大小叶片叶栅的气动特性。关键词涉及大小叶片、优化设计、集成技术。" 在航空工业中，压气机作为航空发动机的重要组成部分，其性能直接影响整个发动机的效率。传统手工调节设计方法耗费大量人力，而ISIGHT的集成解决方案则能有效降低设计成本，提高设计效率。本文重点探讨了如何利用ISIGHT与Gambit、Fluent软件的协同工作，对大小叶片叶栅进行优化。 Gambit作为网格前处理软件，用于创建和编辑计算流体动力学（CFD）所需的复杂几何模型和网格。在本案例中，它被用来构建大小叶片叶栅的几何模型，并进行特定的网格划分，这对于准确模拟叶栅内部的流动至关重要。网格的质量和分布直接影响到计算的精度和稳定性，因此选择合适的网格方法是优化过程中的重要步骤。 Fluent作为流体热有限差分法数值计算软件，被用来求解叶栅内的流动方程，评估不同设计参数下的气动性能。通过与ISIGHT的集成，可以自动化执行多轮迭代计算，不断调整小叶片的几何参数，以寻求最佳的设计方案。 在优化过程中，小叶片的前缘、尾缘和最大厚度位置被选为关键调节变量。设计者自编的叶型生成程序（profile.exe）用于根据设定的参数改变小叶片的几何形状。通过这些参数的微调，目标是提高叶栅的负荷（通过气流扭转角表示）和降低损失（通过总压损失系数表示），从而提升叶栅的整体性能。 优化流程如图1所示，ISIGHT作为优化平台，协调Gambit的网格生成和Fluent的计算，通过输入和输出数据文件（如Input.dat、Profile.exe、Profile.dat、Gambit.exe、Splitter.msh、Fluent.exe、Output.dat等）实现工作流程的自动化。ISIGHT-Opt模块负责处理优化算法，迭代寻找最优解。 总结来说，该研究通过ISIGHT的集成能力，实现了对大小叶片叶栅的自动化优化设计，有效解决了因叶栅结构复杂性带来的设计难题。这种优化方法不仅提高了设计效率，也为压气机性能的提升提供了新的可能，对于航空发动机以及其他领域中使用压气机的行业具有重要的实践价值。