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基于响应面法的火箭发动机喷管型面优化设计

王英鹏 徐义华 孙海俊 冯喜平

王英鹏, 徐义华, 孙海俊, 冯喜平. 基于响应面法的火箭发动机喷管型面优化设计[J]. 航空动力学报, 2022, 37(1): 214-224. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210004
引用本文: 王英鹏, 徐义华, 孙海俊, 冯喜平. 基于响应面法的火箭发动机喷管型面优化设计[J]. 航空动力学报, 2022, 37(1): 214-224. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210004
WANG Yingpeng, XU Yihua, SUN Haijun, FENG Xiping. Optimization design for nozzle contour of rocket engine based on response surface method[J]. Journal of Aerospace Power, 2022, 37(1): 214-224. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210004
Citation: WANG Yingpeng, XU Yihua, SUN Haijun, FENG Xiping. Optimization design for nozzle contour of rocket engine based on response surface method[J]. Journal of Aerospace Power, 2022, 37(1): 214-224. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210004

基于响应面法的火箭发动机喷管型面优化设计

doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210004
基金项目: 国家自然科学基金(51666012)
详细信息
    作者简介:

    王英鹏(1995-),男,硕士生,主要从事航空宇航推进理论与工程研究。

    通讯作者:

    徐义华(1971-),男,教授,博士,研究领域为发动机工作过程仿真。E-mail:xuyihua2003@163.com

  • 中图分类号: V238

Optimization design for nozzle contour of rocket engine based on response surface method

  • 摘要: 针对已知某型火箭发动机的燃气参数,对比了维托辛斯基、双三次、五次曲线及基于维托辛斯基的移轴法设计的收缩段型面喷管性能,其中移轴法得到喷管性能较优;采用单一变量法计算分析了喷管型面参数(初始扩张段圆弧半径、扩张段出口半角、扩张段长径比、扩张段扩张角以及收缩段长径比)对喷管性能影响规律,喷管出口推力随着初始扩张段圆弧半径以及出口半角的增大而减小;随着收缩段长径比、扩张段长径比以及扩张角的增大,喷管出口推力先增大后减小。由于各型面参数的影响关系存在着耦合现象,为了综合考虑各参数对喷管性能影响,采用响应面法(RSM)对喷管型面各参数进行优化设计,结果表明:RSM所得到的型面喷管在推力增加的基础上,长度减小了3.40%。

     

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  • 收稿日期:  2021-01-05
  • 刊出日期:  2022-01-28

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