Details

Данная работа посвящена оптимизации кольцевой сборной камеры методами вычислительной газодинамики. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. изменение параметризованной модели проточной части под заданные размеры; 2. расчет характеристики исходной геометрии; 3. оптимизация кольцевой сборной камеры двумя методами оптимизации: по поверхности отклика и с использованием генетического алгоритма; 4. расчет характеристик оптимизированных вариантов. Работа проведена в программном комплексе Ansys. Была создана упрощенная расчетная сетка с высокорейнольдсовой моделью турбулентности. Была проведена оптимизация геометрии кольцевой сборной камеры двумя методами, а также построена характеристика коэффициента потерь от массового расхода и картины течения на расчетном и других режимах. В результате сравнения и анализа характеристик и картин течения, был сделан вывод о возможности ускорить процесс оптимизации геометрии кольцевой сборной камеры, путем использования упрощенной расчетной сетки с высокорейнольдсовой моделью турбулентности. На основе результатов этой оптимизации можно получить характеристику коэффициента потерь близкую к реальной используя уже низкорейнольдсовую модель турбулентности.

This work is devoted to the optimization of an annular collecting chamber using computational gas dynamics methods. Problems that were solved during the study: 1. changing the parameterized model of the flow path to the specified dimensions; 2. calculation of the characteristics of the original geometry; 3. optimization of the annular collecting chamber using two optimization methods: by response surface and using a genetic algorithm; 4. calculation of characteristics of optimized options. The work was carried out using the Ansys software package. A simplified computational grid with a high-Reynolds turbulence model was created. The geometry of the annular collecting chamber was optimized using two methods, and a characteristic of the loss coefficient from mass flow and the flow pattern in the design and other modes was constructed. As a result of comparison and analysis of characteristics and flow patterns, it was concluded that it is possible to speed up the process of optimizing the geometry of the annular collection chamber by using a simplified computational grid with a highReynolds turbulence model. Based on the results of this optimization, it is possible to obtain a loss coefficient characteristic close to the real one using a low-Reynolds turbulence model.