[發(fā)明專利]一種T形三通管路的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911067437.6
• 申請(qǐng)日: 2019-11-04
• 公開（公告）號(hào): CN110851927A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉偉;趙玉杰;岳珠峰;李樹琪;張顯濤;張雅玫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/17
• 分類號(hào): G06F30/17;G06F30/28;G06F113/08;G06F113/14;G06F119/14
• 代理公司: 北京律智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11438
• 代理人: 闞梓瑄

本公開涉及飛行器壓力管路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，提供了一種T形三通管路的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，應(yīng)用于飛行器管路結(jié)構(gòu)中，其中，T形三通管路的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法包括：獲取傳統(tǒng)三通管路的待優(yōu)化參數(shù)，所述傳統(tǒng)三通管路為T形三通管路；基于所述待優(yōu)化參數(shù)，對(duì)所述傳統(tǒng)三通管路進(jìn)行優(yōu)化處理。本公開中的T形三通管路的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法不僅能夠保證管路一致性，而且能夠降低能量損失，提升能量傳遞效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及飛行器壓力管路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別涉及一種T形三通管路的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)

T形三通管路是在航空航天飛行器管路系統(tǒng)中常見的分支(歧管)結(jié)構(gòu)形式，在減少管路數(shù)量、靈活管路結(jié)構(gòu)布局等方面有著重要的作用，在液壓、燃油系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用。

三通管作為一個(gè)分流管路，當(dāng)流體流經(jīng)主管到支管的交匯的地方，由于此處管形突變，管內(nèi)會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的渦流區(qū)和二次流(指產(chǎn)生了平行于邊界的偏移，是疊加于主流之上的水流)現(xiàn)象，使得不僅會(huì)出現(xiàn)壓力損失增大以及能量的損失等問題，還會(huì)降低傳遞效率。隨著飛行器液壓系統(tǒng)的工作壓力不斷提高，這種流致振動(dòng)和沖擊帶來(lái)的影響將更加明顯，甚至?xí)斐扇ńY(jié)構(gòu)的裂紋等結(jié)構(gòu)失效故障。目前三通結(jié)構(gòu)多采用標(biāo)準(zhǔn)的三通接頭形式，未能有效應(yīng)對(duì)高壓高速流體環(huán)境下，提高三通管的傳遞效率、降低壓力損失等問題。另一方面，飛行器本身可供管路布局的空間狹小，采用傳統(tǒng)的接頭不但會(huì)增加系統(tǒng)的重量，同時(shí)還會(huì)降低布局的靈活性。這些問題均表明，傳統(tǒng)的三通標(biāo)準(zhǔn)接頭難以適應(yīng)未來(lái)先進(jìn)飛行器高壓高速流體管路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的新趨勢(shì)。

因此，現(xiàn)有技術(shù)中的T形三通管路有待優(yōu)化。

需要說明的是，上述背景技術(shù)部分公開的信息僅用于加強(qiáng)對(duì)本公開的背景的理解。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的目的在于提供一種T形三通管路的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，進(jìn)而至少在一定程度上避免了現(xiàn)有技術(shù)中的T形三通管路傳遞效率較低的缺陷。

本公開的其他特性和優(yōu)點(diǎn)將通過下面的詳細(xì)描述變得顯然，或部分地通過本公開的實(shí)踐而習(xí)得。

根據(jù)本公開的第一方面，提供一種T形三通管路的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，包括：應(yīng)用于飛行器管路結(jié)構(gòu)中，其特征在于，包括：獲取傳統(tǒng)三通管路的待優(yōu)化參數(shù)，所述傳統(tǒng)三通管路為T形三通管路；基于所述待優(yōu)化參數(shù)，對(duì)所述傳統(tǒng)三通管路進(jìn)行優(yōu)化處理。

在本公開的示例性實(shí)施例中，所述獲取傳統(tǒng)三通管路的待優(yōu)化參數(shù)，包括：預(yù)先設(shè)定傳統(tǒng)三通管路的虛擬參數(shù)；根據(jù)所述虛擬參數(shù)建立三通管路虛擬模型；對(duì)所述虛擬模型進(jìn)行流體模擬仿真，根據(jù)仿真結(jié)果確定所述待優(yōu)化參數(shù)。

在本公開的示例性實(shí)施例中，所述對(duì)所述虛擬模型進(jìn)行流體模擬仿真，根據(jù)仿真結(jié)果確定所述待優(yōu)化參數(shù)，包括：對(duì)所述虛擬模型進(jìn)行流體模擬仿真，根據(jù)所述仿真結(jié)果確定所述虛擬模型中的出口二次流以及進(jìn)出口壓降值；將所述出口二次流以及進(jìn)出口壓降值作為所述待優(yōu)化參數(shù)。

在本公開的示例性實(shí)施例中，所述方法還包括：設(shè)定所述傳統(tǒng)三通管路的彎曲半徑，并將所述傳統(tǒng)三通管路的彎曲半徑作為變量進(jìn)行仿真，以對(duì)所述傳統(tǒng)三通管路的所述待優(yōu)化參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化處理。

在本公開的示例性實(shí)施例中，所述方法還包括：根據(jù)所述出口二次流與所述進(jìn)出口壓降值，基于響應(yīng)面分析法確定所述傳統(tǒng)三通管路的彎曲半徑。

在本公開的示例性實(shí)施例中，所述方法還包括：根據(jù)所述仿真結(jié)果確定所述虛擬模型中的渦流區(qū)；將所述渦流區(qū)對(duì)應(yīng)的管徑突變部位作為待優(yōu)化部位，以對(duì)所述傳統(tǒng)三通管路進(jìn)行優(yōu)化處理。

在本公開的示例性實(shí)施例中，所述方法還包括：基于壓力脈動(dòng)表達(dá)式獲取所述進(jìn)出口壓力值，以根據(jù)所述進(jìn)出口壓力值獲取所述進(jìn)出口壓降值。

由上述技術(shù)方案可知，本公開示例性實(shí)施例中的T形三通管路的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法至少具備以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果：