摘要：CW型原表面换热器作为可应用于微型涡轮动力装置的一种换热器型式,目前还没有公认的设计准则。代理模型优化设计是一种效率高、应用广泛的设计方法,本文引入该方法开展原表面换热器的设计工作。本文采用拉丁超立方试验设计方法在设计空间进行取样,结合Kriging代理模型与多目标优化遗传算法NSGA-Ⅱ进行优化设计。经验证,最终得到的原表面换热器效能可达到86.3%,通道总压恢复系数均达到96%以上,均能满足设计要求,且换热器单元体内部没有出现流动恶化,故将代理模型优化设计应用于CW型原表面换热器的设计是可行的。

摘要：热分离作为火箭级间分离的主要方式,在提高分离过程的可靠性时,存在着级间区域喷流与外界来流耦合以及环境参数不确定性影响等问题。以某型两级火箭级间热分离过程为研究对象,针对上述2个方面问题,结合计算流体力学、统计学等研究手段,通过求解RANS方程与刚体运动方程,开展对火箭级间热分离过程的仿真模拟工作,讨论了分离载荷变化3个阶段的产生原因。并考察不同飞行速度、飞行高度和飞行攻角3个环境输入参数的不确定性,基于混沌多项式展开法(PCE)构建分离过程的不确定性分析模型,结合Sobol敏感性分析法量化了各个输入参数的影响程度。结果显示:3个环境参数分别主要通过影响作用于二子级的气动力、改变流场物性和抑制马赫盘发展影响分离过程;PCE法获得的一、二子级轴向速度的不确定带呈现不同的变化模式,其峰值分别达到50.1%和29.2%,表明二子级抗干扰的能力强。轴、径向运动参数对飞行速度的敏感性最强,敏感性指标分别达到0.36和0.30。研究获得的不确定性量化特征指标,为热分离过程姿态的预测、探索分离关键影响因素以及进一步优化设计提供了良好手段。