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离心式喷嘴结构参数的多目标优化设计

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为提高某型号航空燃油离心式喷嘴的综合雾化性能,对喷嘴的结构参数进行优化设计.基于流体体积(VOF)模型,模拟了喷嘴的内外流场,并通过试验验证了仿真模型的可靠性.为节省多次试验和数值模拟的成本,基于响应面法(RSM)建立了以喷嘴扩张段长度、等直段直径、等直段长度、收缩半角、扩张半角为设计变量,雾化锥角和质量流率为响应变量的代理计算模型.基于得到的表达式,分析了设计变量对响应变量的贡献度和交互影响作用,结果表明:扩张半角对雾化锥角的贡献最大,呈正相关;质量流率受等直段直径的影响最为显著,随着等直段直径的增加而增加,但随着收缩半角的增大而减小.以雾化锥角和质量流率为优化目标,采用NSGA-Ⅱ算法进行多目标优化,优化结果表明:优化后的结构参数使得离心式喷嘴的雾化锥角和质量流率分别提高了8.3％和32.4％.
Multi-Objective Optimization Design of Pressure Swirl Nozzle Geometric Parameters

Pressure Swirl NozzleSpray Cone AngleMass Flow RateResponse Surface ModelMulti-Objec-tive Optimization

盛鑫、侯力、游云霞、彭真臻

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四川大学机械工程学院,四川成都 610065

离心式喷嘴 雾化锥角 质量流率 响应面模型 多目标优化

四川省科技厅项目

2018GZ0117

2023

机械设计与制造
辽宁省机械研究院

机械设计与制造

CSTPCD北大核心
影响因子：0.511
ISSN：1001-3997
年,卷(期)：2023.(8)
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