Cooperative Optimization of Pre-swirl Nozzles and Receiver Holes in a Radial Pre-swirl System Using an ANN-PSO Approach
سال انتشار: 1403
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 35
فایل این مقاله در 15 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_JAFM-17-6_001
تاریخ نمایه سازی: 20 فروردین 1403
چکیده مقاله:
Radial pre-swirl systems are widely applied in the aviation industry to supply cooling air to high-pressure turbine blades in aircraft engines. The efficiency of the film cooling can significantly decline when the air pressure is insufficient. This study explored the synergistic optimization of pre-swirl nozzles and receiver holes to improve the pressure ratio of a radial pre-swirl system. To attain this objective, we established a surrogate model using an artificial neural network and adopted the particle swarm optimization algorithm to pinpoint the optimized geometric parameters within the defined design scope. The results revealed that the optimal performance was achieved when the pre-swirl-nozzle tangential angle reached ۴۰.۴۳۶۸°, the receiver-hole axial angle reached ۲.۰۲۸۶°, and the tangential angle reached ۳۰°. Additionally, multiple computational simulations were performed under diverse operational conditions to validate the efficacy of this optimization. The results revealed a significant enhancement in the pressure-boosting efficiency of the radial pre-swirl system, with negligible impact on temperature increment. The optimized model exhibited a ۱۶.۹۳% higher pressure ratio and ۱.۶% higher temperature ratio than the baseline model. This improvement can be attributed to enhancements in the flow field and reductions in local losses.
کلیدواژه ها:
نویسندگان
D. Wang
Faculty of Aircraft, Rocket Engines and Power Plants, Moscow Aviation Institute, Moscow ۱۲۵۰۸۰, Russia
C. Song
Faculty of Aerospace, Moscow Aviation Institute, Moscow ۱۲۵۰۸۰, Russia
C. Qiu
Faculty of Aircraft, Rocket Engines and Power Plants, Moscow Aviation Institute, Moscow ۱۲۵۰۸۰, Russia
Y. Xu
Faculty of Aircraft Engineering, Moscow Aviation Institute, Moscow ۱۲۵۰۸۰, Russia
W. Wang
Faculty of Aircraft Engineering, Moscow Aviation Institute, Moscow ۱۲۵۰۸۰, Russia
P. I. Mihailovich
Faculty of Aircraft, Rocket Engines and Power Plants, Moscow Aviation Institute, Moscow ۱۲۵۰۸۰, Russia
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :