Применение обратной аэродинамической задачи для оптимизации кольцевых диффузорных каналов

Abstract

Рассмотрены результаты проектирования кольцевого диффузорного канала на основе новых методов решения прямой и обратной аэродинамических задач, специально разработанных для оптимального проектирования. В этих методах аэродинамические задачи представлены ограниченным множеством не связанных между собой задач нелинейного программирования, которые можно решать в любой последовательности или параллельно. Задача оптимального проектирования – задача нелинейной невыпуклой оптимизации при наличии ограничений на геометрические характеристики диффузора. Показано, что спроектированный диффузор с криволинейными образующими имеет низкий коэффициент полных потерь благодаря рациональному сочетанию локальных степени расширения и угла раскрытия.

The results of the annular diffuser duct design based on new methods for direct and inverse aerodynamic problems specially created for the optimum design are considered. In these methods aerodynamic problems are presented by limited set of unrelated problems of nonlinear programming, which can be solved in any order or in parallel. The problem of optimal design is a problem of nonlinear non-convex optimization with the diffuser geometric characteristics constraints. It is shown that the designed diffuser with curved lines has the small coefficient of total losses due to the rational combination of the local expansion ratio and the aperture angle.