近日，全國三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計大賽2024年度“云道杯”CAE仿真應(yīng)用工程設(shè)計專項賽總決賽舉行，我院學(xué)子獲一等獎3項、二等獎1項。
一等獎簡介
項目名稱：高效重型燃?xì)廨啓C多噴嘴燃燒室的數(shù)字化設(shè)計與仿真評估
團(tuán)隊成員：周子駿、康玥
指導(dǎo)教師：周忠岳、徐亮亮
先進(jìn)重型燃機燃燒室往往具有多噴嘴分布式結(jié)構(gòu)，多噴嘴與噴嘴流道之間的間隙對裝配效果和燃燒室流動摻混效果均有重要影響。項目聚焦于多噴嘴燃燒室的數(shù)字化設(shè)計與仿真評估，旨在通過先進(jìn)的仿真技術(shù)解決旋流管葉片安裝間隙對燃燒效率與熱應(yīng)力的影響。通過熱固耦合與流場仿真分析，團(tuán)隊確定了最佳葉片安裝間隙，有效避免了因熱膨脹導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)干涉，提升了氣體混合效率。團(tuán)隊利用伏圖軟件進(jìn)行了基本性能仿真和綜合性能仿真，深入分析了安裝間隙與熱應(yīng)力、氣流特性之間的關(guān)系，并基于仿真結(jié)果開發(fā)了工況可調(diào)、結(jié)果可視的仿真APP，能夠靈活指導(dǎo)燃燒室旋流管葉片。項目對噴嘴燃燒室的主要結(jié)構(gòu)和參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，提出合理的安裝間隙設(shè)計值，具有重要的理論研究意義和工程應(yīng)用價值。
項目名稱：下一代航空發(fā)動機多模式點火系統(tǒng)的數(shù)字化設(shè)計與仿真驗證
團(tuán)隊成員：常奕佳、周俊彤
指導(dǎo)教師：王國情、來姝玥
航空發(fā)動機內(nèi)部高溫高壓高流速的外界條件和貧燃預(yù)混燃燒技術(shù)的廣泛使用，使得航空發(fā)動機點火和穩(wěn)定燃燒存在一定的困難，因此對航發(fā)燃燒室多頭部點火、聯(lián)焰、穩(wěn)燃過程的仿真具有較高的研究價值，其中燃燒室旋流器外擴(kuò)角和燃燒釋放部位是影響燃燒狀態(tài)的兩個關(guān)鍵因素。項目從冷態(tài)和熱態(tài)兩個方面，根據(jù)前期調(diào)研模擬航空發(fā)動機內(nèi)流體狀態(tài)，通過等效熱源模擬燃料燃燒，實現(xiàn)旋流器工作狀態(tài)的仿真。項目完成了對旋流器外擴(kuò)角的優(yōu)化，并得到了不同燃燒釋放部位對燃燒效果的影響，有助于航空發(fā)動機燃燒室旋流器的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
項目名稱：FilmBreeze-渦輪葉片氣膜冷卻溫度場仿真與孔排布優(yōu)化設(shè)計
團(tuán)隊成員：李曉鵬、劉朕樂、鄭皓天
指導(dǎo)教師：楊力
氣膜冷卻是多種推進(jìn)動力裝備的通用主動冷卻形式，是實現(xiàn)熱端部件中數(shù)千股冷熱氣流分配的關(guān)鍵途徑，然而先行氣膜冷卻技術(shù)存在自由度高、冷-熱適配不足的問題。團(tuán)隊基于Simdroid仿真軟件對平板氣膜冷卻進(jìn)行了幾何建模與流熱耦合仿真；通過批量仿真構(gòu)建幾何排布-溫度場分布數(shù)據(jù)集，基于UFNO模型構(gòu)建深度學(xué)習(xí)預(yù)測模型，實現(xiàn)毫秒級高精度溫度差預(yù)測；提出了幾何與溫度場協(xié)同的氣膜孔排布思路，建立了強化學(xué)習(xí)優(yōu)化方法，在不同開孔率下對氣膜孔排布進(jìn)行優(yōu)化，平均溫度更低且溫度分布更均勻，實現(xiàn)了顯著的冷效提升。
全國三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計大賽由科技部、教育部、中國科協(xié)、工業(yè)與信息化部指導(dǎo)，是在國家大力實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略、推動實體經(jīng)濟(jì)和數(shù)字經(jīng)濟(jì)融合發(fā)展的時代背景下開展的一項大型公益賽事，是全國普通高校大學(xué)生競賽排行榜榜單賽事之一，自2008年發(fā)起舉辦以來，已連續(xù)舉辦17屆。今年，“云道杯”CAE仿真應(yīng)用工程設(shè)計專項賽首次被納入全國三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計大賽專項賽序列，吸引了近200所院校、800支隊伍、3000名師生積極參與。
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