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水下涡轮发动机设计工况优化设计

李文哲 张方方

李文哲, 张方方. 水下涡轮发动机设计工况优化设计[J]. 水下无人系统学报, 2018, 26(3): 214-220. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2018.03.005
引用本文: 李文哲, 张方方. 水下涡轮发动机设计工况优化设计[J]. 水下无人系统学报, 2018, 26(3): 214-220. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2018.03.005
LI Wen-zhe, ZHANG Fang-fang. Optimization Design of Underwater Turbine Engine in Design Condition[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2018, 26(3): 214-220. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2018.03.005
Citation: LI Wen-zhe, ZHANG Fang-fang. Optimization Design of Underwater Turbine Engine in Design Condition[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2018, 26(3): 214-220. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2018.03.005

水下涡轮发动机设计工况优化设计

doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2018.03.005
详细信息
    作者简介:

    李文哲(1974-), 男, 博士, 副教授, 主要研究方向为反潜武器及作战使用

  • 中图分类号: TJ630.32; U664.13

Optimization Design of Underwater Turbine Engine in Design Condition

  • 摘要: 为提高水下涡轮发动机设计工况经济性能, 在完成涡轮发动机设计建模的基础上, 以发动机设计工况内效率最大为目标函数, 利用遗传算法对涡轮机工作背压、动叶栅平均直径、喷嘴进气倾斜角及其扩张角等4个参数进行优化匹配研究, 并重点针对各个优化参数对内效率的影响开展仿真研究。仿真结果表明, 4个优化参数中, 该型涡轮发动机设计工况内效率对其工作背压最敏感, 而对喷嘴扩张角最不敏感; 优化设计后涡轮机设计工况内效率提高6.24%, 相应工质秒耗量减小5.87%, 发动机经济性能改善明显。文中建立的数学模型及优化设计结果可为涡轮机变工况热力计算提供初始模型及数据参考。

     

  • [1] 张方方, 张振山, 梁伟阁, 等. 水下蒸汽涡轮发动机变工况热力特性数值分析研究[J]. 兵工学报, 2014, 35(9): 1466-1472.

    Zhang Fang-fang, Zhang Zhen-shan, Liang Wei-ge, et al. Numerical Analysis on Thermal Characteristics of Underwater Stream Turbine in Non-Design Condition[J]. ACTA Armamentar II, 2014, 35(9): 1466-1472.
    [2] 赵洪雷, 王松涛, 韩万金, 等. 多级涡轮多工况气动优化设计研究[J]. 航空动力学报, 2008, 23(1): 106-111.

    Zhao Hong-lei, Wang Song-tao, Han Wan-jin, et al. Study on Aerodynamic Optimization Design of Multistage Axial Turbine Under Multiple Working Conditions[J]. Journal of Aerospace Power, 2008, 23(1): 106-111.
    [3] Haglind F, Singh R. Design of Aero Gas Turbines Using Hydrogen[J]. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 2005, 128(4): 754-764.
    [4] 卢少鹏, 温风波, 梁晨, 等. 多级涡轮气动设计与优化的研究[J]. 推进技术, 2012, 33(6): 888-896.

    Lu Shao-peng, Wen Feng-bo, Liang Chen, et al. Investi-gation on Multi-Stage Turbine Aerodynamic Design and Optimization[J]. Journal of Propulsion Technology, 2012, 33(6): 888-896.
    [5] 李磊, 敖良波, 李元生, 等. 船用高压比大流量增压器涡轮多学科设计优化[J]. 兵工学报, 2010, 31(5): 574-579.

    Li Lei, Ao Liang-bo, Li Yuan-sheng, et al. Multidisciplinary Design Optimization for Marine Supercharge Turbine[J]. Acta Armamentarii, 2010, 31(5): 574-579.
    [6] 钱志博, 曹伟. 水下航行器燃气涡轮动力系统的多目标函数优化[J]. 机械科学与技术, 2006, 25(1): 91-94.

    Qian Zhi-bo, Cao Wei. Multiple Optimization Design for an Underwater Vehicle’s Gas Turbine Propulsion System[J]. Mechanical Science and Technology, 2006, 25(1): 91-94.
    [7] Zhang Fang-fang, Zhang Zhen-shan, Zhu Rui. Optimization Design Study on a New Type Underwater Turbine Engine[J]. Advanced Materials Research, 2014, 850-851: 292-295.
    [8] 韩勇军, 杨赪石, 彭博. 涡轮机动力系统变工况过程内效率建模与仿真[J]. 鱼雷技术, 2009, 17(5): 58-62.

    Han Yong-jun, Yang Cheng-shi, Peng bo. Modeling and Simulation of Inner Efficiency in Non-Design Condition for Torpedo Turbine[J]. Torpedo Technology, 2009, 17(5): 58-62.
    [9] 罗凯, 党建军, 王育才. 水下热动力推进系统自动控制[M]. 西安: 西北工业大学出版社, 2005.
    [10] 赵寅生. 鱼雷涡轮机原理[M]. 西安: 西北工业大学出版社, 1995.
    [11] 师海潮. 鱼雷涡轮机参数优化[D]. 北京: 中国舰船研究院, 1998.
    [12] 雷英杰, 张善文, 李继武, 等. MATLAB遗传算法工具箱及应用[M]. 西安: 西安电子科技大学出版社, 2009.
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-03-06
  • 修回日期:  2018-04-16
  • 刊出日期:  2018-06-30

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