Численная оптимизация производительности S-образного воздухозаборника с использованием особых профилей поперечного сечения
С.Х. Саадатпур, А. Мадади, Р. Ахадян
Технологический университет им. Амира Кабира, Тегеран, Иран
h.sadatpoor@aut.ac.ir
Ключевые слова: S-образный воздуховод, генетический алгоритм, искусственная нейронная сеть, равномерность потока, коэффициент восстановления давления
Страницы: 725-740
Аннотация
Известно, что воздухозаборник должен равномерно подавать воздух в двигатель с минимальной потерей полного давления. Для решения этой задачи в настоящее время активно оптимизируются S-образные воздухозаборники. Равномерное распределение потока на входе в компрессор напрямую влияет на производительность двигателя, а неравномерность потока увеличивает вероятность сильных его искажений. Отрыв потока в канале приводит к снижению коэффициента восстановления давления и силы тяги двигателя. В данном исследовании в целях уменьшения потери полного давления и искажения потока выполнена оптимизация S-образного воздухозаборника. Для снижения вычислительных затрат применялись совместно генетический алгоритм и искусственные нейронные сети. Проведены две оптимизации с разными условиями. В первом случае путем изменения координат осевой линии и соотношения площадей сечений получены новые геометрические формы, что привело к улучшению коэффициента восстановления давления на 32,5 % и снижению искажения течения на 35,8 %. В случае второй оптимизации изменялась также форма каждого сечения. В качестве поперечных сечений воздуховода рассматривались суперэллиптические, яйцевидные и круглые профили. Вторая оптимизация позволила повысить коэффициент восстановления давления на 35,5 % и снизить искажение потока на 39,2 %.
|
