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民用涡扇发动机总体多学科设计优化研究

论文摘要

为了在概念设计阶段充分考虑各学科间的耦合和平衡各指标间的冲突,以某型民用大涵道比涡扇发动机为研究对象,基于协同优化策略构建了发动机总体多学科设计优化平台,该平台集成了热力循环分析、尺寸/质量估算、轮挡燃油估算、污染物排放估算、整机噪声估算以及部件气动和结构强度分析等多个模块。采用非支配排序遗传算法进行了发动机总体方案多目标优化研究。计算结果表明:涵道比和涡轮进口温度对轮挡燃油和整机质量的影响较大,后两者在Pareto解中呈近似二次曲线式的分布规律。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 物理建模
  •   1.1 总体层评估
  •     1.1.1 热力循环分析
  •     1.1.2 尺寸/质量估算
  •     1.1.3 污染物排放估算
  •     1.1.4 整机噪声估算
  •     1.1.5 轮挡燃油估算
  •   1.2 部件层评估
  •     1.2.1 风扇性能评估
  •     1.2.2 压气机气动评估
  •     1.2.3 燃烧室性能评估
  •     1.2.4 涡轮气动评估
  •     1.2.5 部件强度评估
  • 2 多学科设计优化数学建模
  •   2.1 优化策略
  •   2.2 优化模型
  •     2.2.1 系统级优化模型
  •     2.2.2 风扇优化模型
  •     2.2.3 增压级优化模型
  •     2.2.4 高压压气机优化模型
  •     2.2.5 燃烧室优化模型
  •     2.2.6 高压涡轮优化模型
  •     2.2.7 低压涡轮优化模型
  • 3 MDO平台的搭建
  •   3.1 Isight优化平台
  •   3.2 优化算法
  • 4 计算结果和分析
  • 5 结语

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 罗钜,郭福水

    关键词: 涡扇发动机,多学科设计优化,协同优化策略,多目标优化

    来源: 中国机械工程 2019年15期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 航空航天科学与工程

    单位: 中国航发商用航空发动机有限责任公司

    基金: 上海市科委基础研究领域资助项目(14DJ1400300)

    分类号: V235.13

    页码: 1813-1820

    总页数: 8

    文件大小: 1704K

    下载量: 237

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/a064589fabc20819fdbc60d0.html