问题描述
直升机常用来在边远地区担负搜救工作。直升机在加拿大和英国寒冷地区作业时,引擎进气口或者引擎冷却口结冰直至堵住进气,曾造成人员伤亡。下面右图显示冷却口的剖面(仰视左图白圈所示)。
解决策略
用引擎尾气的热能加热进气导入口,同时优化进气导入口的形状,可以减少结冰,并提高引擎效率。如果进气导入口过大,则空气阻力增加,而且更难加热到导入口的顶端。如果导入口过小,进气量就可能不够,影响引擎的性能。
通过建立和驱动热传导模型和空气动力学模型,绿洲软件高效率地找到了最优的进气导入口形状,消除了结冰,并提高了引擎效率。
结果
优化设计提高了引擎效率7%,完全消除结冰。优化算法只调用了仿真模型37次,找到的优化结果也经过校验,证实为全局最优。