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增压器涡轮非设计工况多目标气动优化
1
作者
刘正先
高浩
+2 位作者
李孝检
程江华
郭磊宏
《兵器装备工程学报》
北大核心
2025年第1期134-143,共10页
为提升某车用特种发动机变工况热力性能,针对其增压器涡轮,基于纯径向造型设计,开展了非设计工况多目标气动优化。采用单参数分析、最优拉丁超立方取样、Kriging代理模型以及梯度变异混合优化算法构建了涡轮多目标气动优化方法,在不损...
为提升某车用特种发动机变工况热力性能,针对其增压器涡轮,基于纯径向造型设计,开展了非设计工况多目标气动优化。采用单参数分析、最优拉丁超立方取样、Kriging代理模型以及梯度变异混合优化算法构建了涡轮多目标气动优化方法,在不损失涡轮设计工况气动性能的前提下,实现了非设计工况等熵效率和比功率的提升。优化后涡轮在大膨胀比工况点等熵效率提高2.03%、比功率提升2.78%。引入熵产率理论并结合涡轮流场分析,得出气动性能提升的机理:转子入口攻角减小、尾缘附近流动均匀性提升,入口及尾缘附近流动分离改善、高熵产率区域减小,气动损失降低;转子出口相对马赫数降低,余速损失减小,等熵效率提升;叶片吸力面载荷降低,前缘负载荷问题改善,转子整体扭矩增大,涡轮比功率提高。文章为增压器涡轮非设计工况气动优化及流动新机理解析提供了有益参考。
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关键词
增压器涡轮
纯径向造型
非设计工况
多目标气动优化
熵产率分析
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职称材料
梯形机翼多目标气动优化研究
被引量:
1
2
作者
孟令涛
刘莉
+1 位作者
龙腾
朱华光
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第4期1033-1036,1039,共5页
针对气动优化设计问题,基于优化集成软件Model Center结合VB自编程序、CAD、计算流体力学仿真(CFD)软件及多目标遗传算法构建气动协同优化设计、分析平台,进行梯形机翼多目标气动优化、仿真分析研究。论文研究了三维CFD仿真、响应面代...
针对气动优化设计问题,基于优化集成软件Model Center结合VB自编程序、CAD、计算流体力学仿真(CFD)软件及多目标遗传算法构建气动协同优化设计、分析平台,进行梯形机翼多目标气动优化、仿真分析研究。论文研究了三维CFD仿真、响应面代理模型(RSM)分别与多目标遗传算法结合的优化方案及其关键技术的解决途径。算例结果表明两种优化方案结果吻合,结合流场分析,表明优化方法的合理,气动优化设计平台有效。
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关键词
集成平台
多目标气动优化
设计
计算流体仿真
响应面模型
遗传算法
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职称材料
混合遗传算法及其在翼型气动多目标优化设计中的应用
被引量:
4
3
作者
王晓鹏
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2001年第3期256-261,共6页
把基于实数编码的自适应遗传算法 (SAGA)与可变容差法相结合 ,建立了数值优化设计中的混合遗传算法 (HGA) ,并将其与翼型的气动分析相结合进行跨声速翼型的单目标和多目标气动优化设计。与自适应遗传算法相比 ,混合遗传算法的优化质量...
把基于实数编码的自适应遗传算法 (SAGA)与可变容差法相结合 ,建立了数值优化设计中的混合遗传算法 (HGA) ,并将其与翼型的气动分析相结合进行跨声速翼型的单目标和多目标气动优化设计。与自适应遗传算法相比 ,混合遗传算法的优化质量略有改善 ,优化效率有明显的提高。优化结果表明混合遗传算法在翼型单目标和多目标气动优化设计中是十分有效的。
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关键词
混合遗传算法
跨声速翼型
气动
优化
设计
随机性
优化
方法
HGA
单
目标
气动
优化
设计
多目标气动优化
设计
自适应遗传算法
SAGA
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职称材料
基于EHVI加点准则的DSI进气道气动/隐身多目标代理优化方法研究
被引量:
2
4
作者
樊华羽
詹浩
+1 位作者
程诗信
米百刚
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第5期918-927,共10页
针对无附面层隔道超声速进气道(DSI)气动隐身多目标优化设计问题,以DSI进气道三维鼓包压缩面(bump)为设计对象,开展DSI的气动、隐身多目标优化设计研究。采用自由曲面变形(FFD)方法实现DSI进气道bump面的参数化表达;分别采用基于雷诺平...
针对无附面层隔道超声速进气道(DSI)气动隐身多目标优化设计问题,以DSI进气道三维鼓包压缩面(bump)为设计对象,开展DSI的气动、隐身多目标优化设计研究。采用自由曲面变形(FFD)方法实现DSI进气道bump面的参数化表达;分别采用基于雷诺平均N-S方程的计算流体力学方法(CFD)及大面元物理光学法(LEPO)配合一致性几何绕射理论(UTD)计算边缘绕射场的RCS分析方法计算DSI进气道的气动、隐身性能;选择结合基于动态超体积期望改善(EHVI)加点的动态Kriging代理模型与ASMOPSO算法的高效多目标粒子群算法对DSI进气道进行综合寻优设计研究。在较少的调用真实目标函数的情况下,获得了比较优秀的Pareto前沿,通过对所选解的分析比较可知优化后的DSI进气道在气动及隐身方面均优于原始构型。
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关键词
DSI进气道
EHVI加点
ASMOPSO
优化
算法
气动
隐身
多目标
优化
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职称材料
题名
增压器涡轮非设计工况多目标气动优化
1
作者
刘正先
高浩
李孝检
程江华
郭磊宏
机构
天津大学机械工程学院
车用动力系统全国重点实验室
中国北方发动机研究所
天津市津安热电有限公司
出处
《兵器装备工程学报》
北大核心
2025年第1期134-143,共10页
基金
基础产品创新计划科研项目。
文摘
为提升某车用特种发动机变工况热力性能,针对其增压器涡轮,基于纯径向造型设计,开展了非设计工况多目标气动优化。采用单参数分析、最优拉丁超立方取样、Kriging代理模型以及梯度变异混合优化算法构建了涡轮多目标气动优化方法,在不损失涡轮设计工况气动性能的前提下,实现了非设计工况等熵效率和比功率的提升。优化后涡轮在大膨胀比工况点等熵效率提高2.03%、比功率提升2.78%。引入熵产率理论并结合涡轮流场分析,得出气动性能提升的机理:转子入口攻角减小、尾缘附近流动均匀性提升,入口及尾缘附近流动分离改善、高熵产率区域减小,气动损失降低;转子出口相对马赫数降低,余速损失减小,等熵效率提升;叶片吸力面载荷降低,前缘负载荷问题改善,转子整体扭矩增大,涡轮比功率提高。文章为增压器涡轮非设计工况气动优化及流动新机理解析提供了有益参考。
关键词
增压器涡轮
纯径向造型
非设计工况
多目标气动优化
熵产率分析
Keywords
turbocharger turbine
radially fibred design
off-design condition
multi-objective aerodynamic optimization
entropy generation rate analysis
分类号
TK42 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
梯形机翼多目标气动优化研究
被引量:
1
2
作者
孟令涛
刘莉
龙腾
朱华光
机构
北京理工大学宇航科学技术学院
出处
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第4期1033-1036,1039,共5页
文摘
针对气动优化设计问题,基于优化集成软件Model Center结合VB自编程序、CAD、计算流体力学仿真(CFD)软件及多目标遗传算法构建气动协同优化设计、分析平台,进行梯形机翼多目标气动优化、仿真分析研究。论文研究了三维CFD仿真、响应面代理模型(RSM)分别与多目标遗传算法结合的优化方案及其关键技术的解决途径。算例结果表明两种优化方案结果吻合,结合流场分析,表明优化方法的合理,气动优化设计平台有效。
关键词
集成平台
多目标气动优化
设计
计算流体仿真
响应面模型
遗传算法
Keywords
integration framework
multi-objective aerodynamic optimization design
CFD
RSM
genetic algorithm
分类号
TP311.52 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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职称材料
题名
混合遗传算法及其在翼型气动多目标优化设计中的应用
被引量:
4
3
作者
王晓鹏
机构
西北工业大学
出处
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2001年第3期256-261,共6页
文摘
把基于实数编码的自适应遗传算法 (SAGA)与可变容差法相结合 ,建立了数值优化设计中的混合遗传算法 (HGA) ,并将其与翼型的气动分析相结合进行跨声速翼型的单目标和多目标气动优化设计。与自适应遗传算法相比 ,混合遗传算法的优化质量略有改善 ,优化效率有明显的提高。优化结果表明混合遗传算法在翼型单目标和多目标气动优化设计中是十分有效的。
关键词
混合遗传算法
跨声速翼型
气动
优化
设计
随机性
优化
方法
HGA
单
目标
气动
优化
设计
多目标气动优化
设计
自适应遗传算法
SAGA
Keywords
hybrid genetic algorithm
transonic airfoil
aerodynamic optimization design
分类号
V222 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
V211.41 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
基于EHVI加点准则的DSI进气道气动/隐身多目标代理优化方法研究
被引量:
2
4
作者
樊华羽
詹浩
程诗信
米百刚
机构
西北工业大学航空学院
清华大学航天航空学院
出处
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第5期918-927,共10页
文摘
针对无附面层隔道超声速进气道(DSI)气动隐身多目标优化设计问题,以DSI进气道三维鼓包压缩面(bump)为设计对象,开展DSI的气动、隐身多目标优化设计研究。采用自由曲面变形(FFD)方法实现DSI进气道bump面的参数化表达;分别采用基于雷诺平均N-S方程的计算流体力学方法(CFD)及大面元物理光学法(LEPO)配合一致性几何绕射理论(UTD)计算边缘绕射场的RCS分析方法计算DSI进气道的气动、隐身性能;选择结合基于动态超体积期望改善(EHVI)加点的动态Kriging代理模型与ASMOPSO算法的高效多目标粒子群算法对DSI进气道进行综合寻优设计研究。在较少的调用真实目标函数的情况下,获得了比较优秀的Pareto前沿,通过对所选解的分析比较可知优化后的DSI进气道在气动及隐身方面均优于原始构型。
关键词
DSI进气道
EHVI加点
ASMOPSO
优化
算法
气动
隐身
多目标
优化
Keywords
DSI inlet
expect hyper-volume improvement(EHVI)
ASMOPSO algorithm
aerodynamic and stealth integrated optimization
Kriging surrogate model
分类号
V211 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
增压器涡轮非设计工况多目标气动优化
刘正先
高浩
李孝检
程江华
郭磊宏
《兵器装备工程学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
梯形机翼多目标气动优化研究
孟令涛
刘莉
龙腾
朱华光
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
混合遗传算法及其在翼型气动多目标优化设计中的应用
王晓鹏
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2001
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
基于EHVI加点准则的DSI进气道气动/隐身多目标代理优化方法研究
樊华羽
詹浩
程诗信
米百刚
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
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