[发明专利]一种多级多喷管引射器分层优化方法

权利要求书

1.一种多级多喷管引射器分层优化方法，其特征在于，包含以下步骤：

(1)对多级多喷管引射器进行总体参数优化；

(2)引射喷口布局优化；

(3)增强混合引射喷管参数优化。

2.根据权利要求1所述的一种多级多喷管引射器分层优化方法，其特征在于：所述步骤(1)对多级多喷管引射器进行总体参数优化，具体为：

(2.1)计算总增压比：

首先确定总增压比；所述总增压比为最后一级引射器出口总压与第一级引射器被引射气流总压之比；

(2.2)确定引射级数和单级增压比：

引射级数具体为：

单级增压比其中，n为引射级数，C_r为总增压比；

(2.3)确定引射参数以及引射效率；所述引射参数包括引射面积比以及引射马赫数；所述引射面积比和引射马赫数为预设值；

将引射参数代入到引射器性能方程中，计算各级引射总压、引射气流流量和混合室出口速度系数；判断引射总压是否超过气源许用条件，如超过气源许用条件则增大该级的引射面积比或减小该级的引射马赫数，重新代入到引射器性能方程中，计算该级引射总压、引射气流流量和混合室出口速度系数，直到各级引射总压均满足气源许用条件，之后计算各级引射效率和总引射效率；

所述各级引射效率即为该级被引射气流流量与该级引射气流流量的比值；所述总引射效率为第一级被引射气流流量与各级引射气流流量之和的比值；

以总引射效率最大值对应的各级引射面积比和引射马赫数组合为第一层次的优化结果，即多级多喷管引射器总体参数优化结果。

3.根据权利要求1所述的一种多级多喷管引射器分层优化方法，其特征在于：所述步骤(2)引射喷口布局优化，具体为：

(3.1)根据步骤(1)得到的引射面积比，确定具有不同喷口数和布置形式的引射喷口布局；

(3.2)根据预设的引射器混合室直径和长度，采用数值模拟方法，在相同增压比和相同被引射气流总压条件下，比较不同引射喷口布局的引射效率；

(3.3)选定引射效率最高的引射喷口布局形式，作为第二层次的优化结果，即为引射喷口布局优化结果。

4.根据权利要求1所述的一种多级多喷管引射器分层优化方法，其特征在于：所述步骤(3)增强混合引射喷管参数优化具体为：

(4.1)以步骤(2)优化结果为基础，设计几种不同齿数、不同侵入角的引射喷管结构；

(4.2)采用数值模拟方法，在相同增压比和相同被引射气流总压条件下，比较几种引射喷管结构的引射效率；

(4.3)选定引射效率最高的引射喷管几何参数，作为第三层次的优化结果，即为增强混合引射喷管参数优化结果；所述引射喷管几何参数是指齿数和侵入角。

5.根据权利要求1所述的一种多级多喷管引射器分层优化方法，其特征在于：所述引射面积比的取值范围为α＝0.2-0.5，引射马赫数M′为1～4。