涡轮转子起动温升曲线优化及试验研究

来源：机械工程学报杂志2016年第2期北京时间：

作者：徐宁, 王庆超, 刘占生

单位：1. 哈尔滨工业大学能源科学与工程学院 哈尔滨 150001；；2. 中国船舶重工集团公司第703研究所 哈尔滨 150078

摘要：涡轮转子在快速起动的过程中会产生较大的热应力，影响转子的热疲劳寿命。结合遗传算法与转子结构热分析，提出发动机起动温升控制曲线非单调参数化，对涡轮转子快速起动过程中的温升控制曲线进行优化设计。优化过程以转子最大热应力为目标函数，计算搜索最优解，并研究温升控制曲线对转子最大热应力的影响。结果显示，优化后的发动机快速起动温升控制曲线可以有效地降低转子的最大热应力和缩短快速起动时间。同时，为了验证提出的涡轮转子快速起动温升曲线优化设计方法的有效性，搭建转子热冲击应力测试试验台，通过对比优化前后温升曲线下的转子最大热应力，验证了理论分析结果。提出的优化设计方法可以为发动机设计初期的快速起动控制方案设计提供一定借鉴。

关键词：快速起动,热应力,温升控制曲线,涡轮转子,优化；

基金资助：国家高技术研究发展计划资助项目(863计划，2008AA05A302)