v 面向国家重大需求，专注于透平优化设计理论、方法的研究和设计平台的研发。
1. 透平机械多学科精细优化设计与数据挖掘
2. 涡轮优化设计系统及数据挖掘平台开发
3. 透平机械随机不确定性量化与不确定性优化设计
4. 透平机械内部复杂流动换热冷却研究
研究领域 - 宋 立明
主持科研项目18项，其中国家自然科学基金项目2 项，高等学校博士学科点专项科研基金1项、西安交通大学校长基金1项、透平机械行业研究所和企业校企资助项目14项。
表1 主持科研项目清单
项目类别 | 项目名称 | 起止年月 | 完成情况 | |
01 | 中国航空发动机研究院 | ************************** | 2017.12-2019.12 | 进行 |
02 | 国家自然科学基金面上项目 | 燃气轮机高温叶片随机不确定性量化的研究 | 2017.1-2020.12 | 进行 |
03 | 重庆通用工业集团有限责任公司 | 高效透平模型级参数化设计方法研究及优化软件研发 | 2017.11-2018.12 | 进行 |
04 | 重庆理工大学 | 高速气动悬浮列车多向翼壁面边界层转捩动态特性的数值计算与分析 | 2016.05-2016.12 | 完成 |
05 | 重庆通用工业集团有限责任公司 | 离心式通风机参数化设计方法研究及优化系统软件研发 | 2015.11-2016.12 | 完成 |
06 | 重庆通用工业集团有限责任公司 | 4-65、6-29型离心通风机模型级优化及某型模型级研发 | 2015.11-2016.6 | 完成 |
07 | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 | 汽轮机整缸多元、复合流型准三维分析、设计软件研究开发 | 2014.4-2015.6 | 完成 |
08 | 西安交大东汽研究院 | 新型高效率变转速驱动汽轮机高性能叶型开发 | 2014.4- 2015.12 | 完成 |
09 | 西安陕鼓动力股份有限公司 | 透平先进气动设计研究及技术开发 | 2013.12- 2015.2 | 完成 |
10 | 上海汽轮机厂有限公司 | 全速湿冷1220mm低压末三级叶片气动优化研究 | 2013.8- 2013.12 | 完成 |
11 | 上海汽轮机厂有限公司 | 汽轮机通流设计优化软件维护 | 2013.3- 2014.12 | 完成 |
12 | 中国船舶重工集团公司第七O三研究所 | 多级扭叶片三维气动联算及叶型优化设计 | 2013.1- 2013.6 | 完成 |
13 | 北京北重汽轮电机有限责任公司 | 汽轮机通流部分准三维热力性能分析软件 | 2012.6- 2013.6 | 完成 |
14 | 国家自然科学基金（青年） | 基于可靠性分析及设计知识挖掘的高温叶片多学科设计优化理论与方法的研究 | 2012.1-2014.12 | 完成 |
15 | 教育部高校博士点基金(新教师类) | 燃气轮机高温叶片多目标多学科设计优化方法的研究 | 2011.01-2013.12 | 完成 |
16 | 上海电气电站设备有限公司 | 汽轮机通流一维优化设计软件开发 | 2011.9-2012.12 | 完成 |
17 | 西安陕鼓动力股份有限公司 | 轴流式膨胀透平基础程序及产品设计数据库的开发 | 2008.10-2011.10 | 完成 |
18 | 西安交通大学校长科研基金 | 透平叶栅多目标多学科设计优化算法的研究 | 2008.10-2010.10 | 完成 |
作为主要研究人员参加的科研项目共17项，其中国家自然科学基金项目2项、国防科工委航空推进技术验证（APTD）计划子项3项、国际合作项目5项、透平机械行业研究所和企业校企资助项目7项。
表2 主研参与科研项目清单
序号 | 项目类别 | 项目名称 | 起止年月 | 完成情况 |
01 | 民用飞机专项中欧航空科技联合研究项目 | 基于湍流边界层流动控制的减阻技术 | 2016.5 – 2019.4 | 进行 |
02 | 国家自然科学基金重点项目 | 考虑热斑和冷气掺混的多级燃气透平非定常流动与传热机理研究 | 2014.1 - 2018.12 | 进行 |
03 | 民用飞机专项科研项目外委课题 | 高负荷低压涡轮气动优化设计方法研究 | 2016.1 – 2017.12 | 完成 |
04 | 三菱日立能源系统公司 | 考虑叶顶间隙、腔室和倒角结构的叶片型线和非轴对称端壁三维优化设计 | 2015.3 – 2016.3 | 完成 |
05 | 日本三菱重工 | Aerodynamic /Strength /Vibration Analysis Method, Optimization Design Seals cavity & Hood | 2012.4 – 2013.9 | 完成 |
06 | 七O三研究所 | 某汽轮机通流部分性能分析研究 | 2016.1 – 2016.12 | 完成 |
07 | 西安交大东汽研究院 | 2082mm低压末级叶片全三维流场特性及优化 | 2014.12 – 2015.9 | 完成 |
08 | 上海汽轮机厂有限公司 | 10MW空气透平通流设计及优化 | 2013.9 – 2013.12 | 完成 |
09 | 日本三菱重工 | Development of New Generation’s High Efficiency Steam Turbine by Using MOGA | 2011.6 - 2013.6 | 完成 |
10 | 上海汽轮机厂有限公司 | 汽轮机通流一维优化设计软件开发 | 2011.9 - 2012.12 | 完成 |
11 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Development of New Generation’s High Efficiency Steam Turbine by Using MOGA | 2010.07-2013.07 | 完成 |
12 | 国家自然科学基金 | 基于控制理论的叶轮机械叶栅气动优化设计理论及方法研究 | 2008.01-2010.12 | 完成 |
13 | 杭州汽轮机股份有限公司 | 百万等级电站BFPT低压级组叶片开发技术 | 2007.08-2009.12 | 完成 |
14 | 西安交大—东汽研究院 | 1000MW汽轮机高压缸优化设计 | 2007.03-2008.06 | 完成 |
l创新性地将数据挖掘引入透平机械优化设计领域，研发了适用于透平优化的数据挖掘框架。
跨音速透平级等熵效率最大提高0.57%，最大应力减小25.9% 跨音速压气机叶片优化等熵效率提高了1.74%
l具有自主知识产权的涡轮气动优化及数据挖掘平台。
叶型设计与优化软件 三维精细优化设计软件 设计参数知识挖掘软件
l研究必然存在的加工误差、工况波动等随机不确定性对透平性能的影响，建立能高效完成不确定性来源表征、传播和量化的随机不确定性量化框架。
ü不确定性量化：分析不确定性变量传播规律，定量地确定模型输出的不确定性特征。
ü鲁棒性优化设计：在提高产品的性能的同时降低性能对不确定性影响的敏感程度。
输入不确定性表征型设计与优化软件 不确定性传播 系统不确定性输出
l复杂流动分析与实验。
ü设计搭建扇形叶栅气动传热性能试验台，开展端壁射流数值分析、不确定性量化与试验验证。
ü设计搭建强化气膜冷却试验台，开展气膜冷却试验研究与不确定性量化。
