摘要：为了研究航空发动机风扇机匣加强筋的分布规律,使其在满足机匣包容要求的情况下获取最大的机匣刚度,同时在不降低机匣刚度的情况下实现机匣减重,以某型号航空发动机风扇机匣为例,基于OptiStrcut软件,采用形状优化方法,对机匣包容处的加强筋进行位置和形状优化设计,得到最佳的加强筋结构形式。采用拓扑优化的方法得到材料的最佳分布区域,基于以上优化结果,对机匣进行减重设计。通过在机匣上沿纵向开槽去除材料,以及去除无效多余材料的方式,能够在保证结构刚度的同时减轻整个机匣的质量,减重量达到机匣质量的12%左右,为机匣的优化和减重设计提供了新的思路。

摘要：在保证效率和扬程的前提下,为了最大限度地提高混流泵空化性能,利用基于正压流体状态方程的空化模型,开展了混流泵空化性能研究.发现原来采用速度系数法设计的5叶片混流泵叶片结构并不合理,泵叶轮设计工况下的临界空化余量较高.针对这一问题,增加混流泵的叶片数目为7片,并以效率和扬程作为目标函数,对7叶片混流泵叶片进口边形状、叶片前缘厚度以及叶片厚度变化规律进行了优化设计.混流泵优化前后3种不同叶片结构方案的空化性能对比分析结果表明:混流泵叶片进口边适当向进口方向延伸,叶片进口边前缘减薄,以及改变叶片厚度的变化规律,将使混流泵的临界空化余量大大降低.优化设计后的混流泵效率为90.857%,扬程为163.86m,优化后的临界空化余量为28.64m,相比优化前降低了45%,有效地改善了混流泵在设计工况下的空化性能,为今后该类高温高压混流泵的设计和优化提供了方向.