机械工程学报

作者：李春明, 孙晓霞, 张涛, 舒成龙, 张帅, 宋学官

单位：1. 中国北方车辆研究所 北京 100072;2. 大连理工大学机械工程学院 大连 116024

关键词：变海拔工况,组合代理模型,动力总成,流动性能分析,参数化优化；

基金：国家自然科学基金资助项目(51705480，52102445)。

随着海拔高度的增加，特种车辆的动力总成的流动性能会受到极大的影响。但是，受限于地域的影响，特种车辆动力总成流动性能的研究基本针对的是3 000 m以下的海拔工况，更高海拔环境的相关研究较少。因此，对更高海拔的特种车辆动力总成的流动性能进行研究十分重要。首先，建立流动结构的参数化仿真模型，揭示从海拔0 m (平原工况)到4 500 m(高原工况)特种车辆的动力总成流动特性变化规律。然后，为了提升特种车辆的变海拔适应性，基于组合代理模型对动力总成流动结构进行优化。结果表明，优化后的叶片扭曲度更大，且向着与旋转方向相反的方向偏移。优化后的叶轮使得上游总压分布更加均匀，叶片附近的低速区明显减少，叶片尾缘处的高总压和高马赫数的范围变大。在高原工况，特种车辆动力总成的流量增加7.7%，功率下降2.2%。在平原工况下，流量基本保持不变，功率下降12.03%。研究结果为高海拔车辆动力总成流动性能分析与优化设计提供借鉴与参考。

来源：2023年第4期

《机械工程学报》期刊编辑部

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