申请/专利权人：北京航空航天大学

申请日：2024-03-08

公开（公告）日：2024-06-04

公开（公告）号：CN118133715A

主分类号：G06F30/28

分类号：G06F30/28;G06F30/15;G06F111/10;G06F113/08;G06F119/08

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.06.21#实质审查的生效;2024.06.04#公开

摘要：一种基于期望最大理论的非均匀气膜孔布局优化方法，属于航空发动机领域，包括：计算得到用高斯分布表征的单气膜孔冷效分布；利用CFD数值模拟得到多排气膜孔平板结构的外表面绝热壁温分布；利用气膜冷效公式计算得到理想冷效分布；根据待优化气膜孔排对应的理想冷效分布进行样本点采样，同时生成对应个数的单气膜孔冷效分布；执行期望步计算样本点属于各单气膜孔冷效分布后验概率；执行最大化步更新单气膜孔冷效分布均值，重复期望步和最大化步直至单气膜孔冷效分布的均值收敛到定值。本发明不依赖于气膜孔结构的参数化，可自适应调节气膜孔布局疏密，实现非均匀气膜孔布局优化，提升涡轮叶片表面温度均匀性，优化效率高。

主权项：1.一种基于期望最大理论的非均匀气膜孔布局优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、单气膜孔冷效分布拟合；由于单气膜孔冷效分布在展向上与高斯分布趋势一致，因此通过曲线拟合能够得到高斯分布中的方差项，从而得到用高斯分布表征的单气膜孔冷效分布；步骤S2、温度分布计算；将模拟涡轮进口燃气非均匀气热特征的涡轮进口燃气温度分布作为CFD数值模拟中燃气进口的边界条件；针对第一排气膜孔进行优化时，多排气膜孔平板结构不布置气膜孔；针对后续气膜孔排进行优化时，将上游优化后的气膜孔排建模在多排气膜孔平板结构上，得到UG几何模型，在Fluent软件中执行计算流体动力学数值模拟，得到多排气膜孔平板结构的外表面绝热壁温分布；步骤S3、理想冷效分布计算；测量下一列待优化气膜孔排的展向位置处的外表面绝热壁温分布；给定一理想气膜绝热温度，利用气膜冷效公式计算得到理想冷效分布，得到的理想冷效分布为下一列待优化气膜孔排的优化目标；步骤S4、单排气膜孔布局优化；根据待优化气膜孔排对应的理想冷效分布进行样本点采样，根据待优化气膜孔排中的气膜孔数量生成对应个数的单气膜孔冷效分布；首先执行期望步，计算样本点属于各单气膜孔冷效分布的后验概率，然后执行最大化步，更新单气膜孔冷效分布的均值，重复执行期望步和最大化步，直至单气膜孔冷效分布的均值收敛到定值，即判断所有单气膜孔冷效分布均值是否收敛，若否，则重新执行期望步和最大化步；若是，则判断所有气膜孔排是否优化完成，若是，则判断所有气膜孔排均优化完成，若否，则重新执行步骤S2-步骤S4，直至所有气膜孔排优化完成。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京航空航天大学 一种基于期望最大理论的非均匀气膜孔布局优化方法

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