變循環(huán)發(fā)動機部件法建模優(yōu)化建模競賽作品(編輯修改稿)
2025-06-19 18:29 本頁面
【文章內容簡介】 為Ma=；各導葉角度均設置為0176。；；。（3）、算法流程①進氣道出口總溫總壓的計算利用附錄1中的公式（）～（）結合上面給定條件算出進氣口的總溫、總壓分別為：、。②風扇出口總溫總壓及流量的計算A、總溫總壓計算首先，計算修正后的增壓比、效率和換算流量。利用給定的物理轉速n=（）計算出換算轉速；利用及給定的壓比函數值zz=、效率和換算流量；再結合附錄1公式（）算出修正后的增壓比、效率和換算流量。之后，計算出口總溫和總壓。由假設有：風扇進口總壓=進氣道出口總壓，則有：由假設有：風扇進口總溫=進氣道出口總溫，再結合附錄1中“ 計算過程——3) 計算壓氣機出口參數”的公式算法步驟算出風扇出口總溫。B、出口流量計算利用附錄4中的風扇特性數據線性插值并修正求出來的流量結合附錄1中的公式（）求出風扇出口流量。③CDFS出口總溫總壓及流量的計算按與風扇同樣的方法步驟算出修正后的增壓比、效率和換算流量；由于CDFS進口總壓=風扇出口總壓，CDFS進口總溫=風扇出口總溫。再利用與風扇總溫總壓同樣的求解方法可以得出CDFS的出口總溫總壓；同樣采用附錄4中CDFS特性數據線性插值并修正獲得的流量結合附錄1中的公式（）求出CDFS出口流量。（4）、計算結果經過計算得到風扇和CDFS的出口總溫、總壓及流量結果如下表：表51 風扇和CDFS的出口總溫、總壓及流量出口總溫出口總壓出口流量風扇CDFS 求解問題二如無特殊要求，發(fā)動機中直接相連的下一級主要部件進口總溫、總壓假定為上一級主要部件出口處的總溫、總壓（給出總壓恢復系數的另外考慮），直接相連的發(fā)動機主要部件順序如下：風扇CDFS高壓壓氣機主燃燒室高壓渦輪低壓渦輪。例如：風扇計算得到風扇出口的總溫、總壓，這一總溫、總壓即為CDFS的進口總溫、總壓，以此類推。 展開發(fā)動機平衡方程組（1）、展開發(fā)動機平衡方程組一 （） （2）、展開發(fā)動機平衡方程二 （） （3）、展開發(fā)動機平衡方程三 （） （4）、展開發(fā)動機平衡方程四 （）（5）、展開發(fā)動機平衡方程五 （） （6）、展開發(fā)動機平衡方程六 （） （7）、展開發(fā)動機平衡方程七 （）對于第二問所給條件，本方程組7個一共有7個待定變量，他們分別是、、。 遺傳算法模型的建立與求解由于發(fā)動機的7個平衡方程組成的非線性方程組，利用傳統(tǒng)的非線性方程組求解，無論是從算法的選擇還是算法本身的構造都與索要解決的問題的特性有很大的關系，很多情況下算法中算子的構造及有效性會成為我們解決問題的巨大障礙。而遺傳算法作為一種靈活的自適應算法無需過多的考慮問題的具體形式，具備全局收斂性，突破了傳統(tǒng)算法的諸多限制與不足，因而本文采用遺傳算法進行發(fā)動機非線性方程組的求解。（1）、非線性方程組求解轉化成遺傳算法的優(yōu)化問題設有限空間內的非線性方程組：其中：常量、為相應自變量的上下限。記，上述方程組可表示為：構造非線性函數為n維歐式空間的一個有界區(qū)域。在整個自變量的有界區(qū)域，當上述非線性方程組有解時，函數滿足；即，函數的極小值為0很顯然上述非線性方程組的求解問題就等價成了函數的極小值問題，從而，通過構造的函數，將非線性方程組的求解問題轉換成了遺傳算法優(yōu)化問題[6]函數取極小值時的X即為所求方程組的解。（2）、遺傳算法基本步驟第一步：采用二進制編碼，由變量，要求的精度，計算變量的編碼長度，并確定遺傳算法個體編碼長度。第二步：初始化 ①確定群體規(guī)模、雜交概率、變異概率及終止進化準則。 ②隨機生成初始群體 (二進制字符串群)。 ③計算的適應度。④置進化代數。第三步：遺傳操作 ①對個體，依據其適應度，計算復制概率②以概率從中選擇個體，并保留最佳個體，形成新群體：③在新群體中，依次選取個體，以概率對，進行一點交叉，產生兩個新個體。循環(huán)執(zhí)行本過程次，形成新群體：④在新群體中
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