[发明专利]一种涡扇发动机设计参数优化方法

权利要求书

1.一种涡扇发动机设计参数优化方法，所述涡扇发动机的排气系统为带有直二元喷管的直二元排气系统；其特征在于，以高推力、低耗油率和低红外辐射强度为目标，对所述涡扇发动机的设计参数进行多目标优化；所述多目标优化的优化模型具体如下：

其中，J为优化目标函数；F、sfc、IR分别表示发动机的非安装推力、非安装耗油率、红外辐射强度；F_i、sfc_i、IR_i分别表示发动机的非安装推力、非安装耗油率、红外辐射强度的基准值；ω₁、ω₂、ω₃分别表示非安装推力、非安装耗油率、红外辐射强度的权重；π_f、π_c、α、T_t4、ε₁、ε₂分别表示风扇压比、压气机压比、涵道比、燃烧室出口总温、高压涡轮入口冷却系数、低压涡轮入口冷却系数；AR、α_2D、β分别为所述直二元喷管的宽高比、收敛角、扩张角；下标“min”、“max”分别表示相应参数的最小值、最大值。

2.如权利要求1所述涡扇发动机设计参数优化方法，其特征在于，使用SQP算法求解所述优化模型。

3.如权利要求1所述涡扇发动机设计参数优化方法，其特征在于，所述涡扇发动机排气系统的红外辐射强度I_2D的计算公式为：

I_2D＝I₀·C_2D·χ_AR·χ_α·χ_β

其中，I₀为与目标直二元排气系统尺寸相同的基准轴对称排气系统的红外辐射强度，C_2D为与目标直二元排气系统尺寸相同的基准直二元排气系统和所述基准轴对称排气系统的红外辐射强度之间的比例系数，χ_AR、χ_α、χ_β分别为目标直二元排气系统与基准直二元排气系统的红外辐射强度在宽高比、收敛角、扩张角影响下的比例系数。

4.如权利要求1所述涡扇发动机设计参数优化方法，其特征在于，所述涡扇发动机排气系统的总压比π_n,2D计算公式为：

其中，π_0,2D为具有与目标直二元喷管相同尺寸的基准直二元喷管的总压比，和分别表示目标直二元喷管与基准直二元喷管的总压比在宽高比、收敛角和扩张角影响下的比例系数。