结合粒子群算法的双涡圈涡旋盘动力特性优化研究

满足一定热力性能的双涡圈涡旋盘的几何参数可有无限多组，而由不同几何参数构建的涡旋盘的动力性能却差别巨大，如何通过优化涡旋盘的几何参数来提高其动力性能成为设计的难点。为此，提出了一种基于粒子群算法的涡旋盘几何参数优化方法。以离心惯性力为优化目标，运用MATLAB软件对其进行迭代优化，并分析了型线几何参数对离心惯性力、轴向气体力、径向气体力、切向气体力以及倾覆力矩的影响。结果表明：优化后涡旋盘所受离心惯性力减小，高转速下离心惯性力减小幅度更大。优化后涡旋盘所受轴向气体力减小，轴向气体力脉动幅度变化不明显。而一味追求较小的的涡旋盘直径，会导致涡旋盘受到的倾覆力矩增大。该优化方法可为双涡圈涡旋盘的设计提供参考。