【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片冷卻設(shè)計，尤其涉及一種基于生成式模型的渦輪葉片冷卻結(jié)構(gòu)參數(shù)推薦方法。
技術(shù)介紹
1、在目前航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片冷卻設(shè)計過程中，主要依靠人工經(jīng)驗直接給定初始冷卻結(jié)構(gòu)參數(shù)，進(jìn)而采用迭代尋優(yōu)算法對冷卻結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，使其達(dá)到設(shè)計指標(biāo)。
2、面對未來更加先進(jìn)的航空發(fā)動機(jī)，渦輪葉片的工況條件更加惡劣，設(shè)計指標(biāo)更加苛刻，結(jié)構(gòu)布局更加精細(xì)，目前“經(jīng)驗式”初始設(shè)計方法極大可能會嚴(yán)重偏離可行設(shè)計區(qū)，增加后續(xù)“迭代式”優(yōu)化的時間和難度，并且每次設(shè)計活動均相互獨立，導(dǎo)致歷史設(shè)計結(jié)果和數(shù)據(jù)無法復(fù)用。因此，為了提升我國航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片冷卻設(shè)計效率和設(shè)計能力，亟需發(fā)展一種高效的并且可以持續(xù)進(jìn)化的渦輪葉片冷卻結(jié)構(gòu)參數(shù)推薦方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提出了一種基于生成式模型的渦輪葉片冷卻結(jié)構(gòu)參數(shù)推薦方法，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。
2、為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供了一種基于生成式模型的渦輪葉片冷卻結(jié)構(gòu)參數(shù)推薦方法，包括：
3、基于數(shù)值仿真方法構(gòu)建不同工況條件和結(jié)構(gòu)參數(shù)對應(yīng)的渦輪葉片冷卻設(shè)計指標(biāo)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集；
4、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)構(gòu)建多個解碼器模型，通過所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)集對所述多個解碼器模型進(jìn)行訓(xùn)練，生成訓(xùn)練后的多個解碼器模型；
5、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)構(gòu)建編碼器模型，通過所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)集對所述編碼器模型進(jìn)行訓(xùn)練，生成訓(xùn)練后的編碼器模型；
6、將所述訓(xùn)練后的編碼器模型的輸出與所述訓(xùn)練后的
7、基于所述渦輪葉片冷卻結(jié)構(gòu)參數(shù)推薦模型生成當(dāng)前工況條件下設(shè)計目標(biāo)的冷卻結(jié)構(gòu)參數(shù)。
8、優(yōu)選地，所述工況條件包括但不限于：主流雷諾數(shù)、湍流度、密度比、吹風(fēng)比和葉片內(nèi)外壓差；
9、所述結(jié)構(gòu)參數(shù)包括但不限于：沖擊孔直徑、氣膜孔直徑、氣膜孔入射角、長徑比、孔間距和排間距。
10、優(yōu)選地，所述基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)構(gòu)建多個解碼器模型的過程包括：基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)構(gòu)建從工況條件和結(jié)構(gòu)參數(shù)到冷氣流量、葉片綜合冷效設(shè)計指標(biāo)的多個解碼器模型。
11、優(yōu)選地，所述解碼器模型的表達(dá)式為：
12、y＝g(x)＝g(re,tu,dr,m,δp,di,df,α,l/df,p/df,s/df,...)；
13、其中，re為主流雷諾數(shù)，re為主流雷諾數(shù)、tu為湍流度、dr為密度比、m為吹風(fēng)比、δp為葉片內(nèi)外壓差；di為沖擊孔直徑、df為氣膜孔直徑、α為氣膜孔入射角、l/df為長徑比、p/df為孔間距、s/df為排間距，g(x)為構(gòu)建的解碼器模型，y為設(shè)計指標(biāo)。
14、優(yōu)選地，所述編碼器的工況條件和結(jié)構(gòu)參數(shù)到冷氣流量、葉片綜合冷效設(shè)計指標(biāo)與所述解碼器相同。
15、優(yōu)選地，所述編碼器的損失函數(shù)的表達(dá)式為：
16、
17、其中，yr為解碼器輸出的冷氣流量、葉片綜合冷效等性能，y為設(shè)計指標(biāo)，k表示輸入數(shù)據(jù)的維度。
18、優(yōu)選地，將所述訓(xùn)練后的編碼器模型的輸出與所述訓(xùn)練后的多個解碼器模型的輸入連接的過程包括：
19、將所述訓(xùn)練后的編碼器輸出作為樞紐并聯(lián)多個解碼器模型，并通過損失函數(shù)關(guān)聯(lián)多個設(shè)計目標(biāo)的訓(xùn)練方法，形成多設(shè)計目標(biāo)協(xié)同推薦統(tǒng)一范式。
20、優(yōu)選地，所述多設(shè)計目標(biāo)協(xié)同推薦統(tǒng)一范式為：
21、
22、其中，k為解碼器總個數(shù)，ni為第i個解碼器中設(shè)計指標(biāo)的維度，為第i個解碼器中所有維度的設(shè)計指標(biāo)預(yù)測值的張量格式，yi為第i個解碼器中所有維度的設(shè)計指標(biāo)目標(biāo)值的張量格式。為第i個解碼器中第j個維度的設(shè)計指標(biāo)預(yù)測值，yij為第i個解碼器中第j個維度的設(shè)計指標(biāo)目標(biāo)值。
23、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有如下優(yōu)點和技術(shù)效果：
24、本專利技術(shù)針對渦輪葉片冷卻結(jié)構(gòu)參數(shù)推薦問題創(chuàng)新地提出的編碼器-解碼器分離訓(xùn)練的、具有物理意義的生成式人工智能模型；
25、本專利技術(shù)針對渦輪葉片多設(shè)計目標(biāo)協(xié)同推薦問題創(chuàng)新地提出的一個編碼器鏈接多個解碼器的模型架構(gòu)和通過損失函數(shù)關(guān)聯(lián)多個設(shè)計目標(biāo)的訓(xùn)練方法。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種基于生成式模型的渦輪葉片冷卻結(jié)構(gòu)參數(shù)推薦方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于生成式模型的渦輪葉片冷卻結(jié)構(gòu)參數(shù)推薦方法，其特征在于，所述工況條件包括但不限于：主流雷諾數(shù)、湍流度、密度比、吹風(fēng)比和葉片內(nèi)外壓差；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于生成式模型的渦輪葉片冷卻結(jié)構(gòu)參數(shù)推薦方法，其特征在于，所述基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)構(gòu)建多個解碼器模型的過程包括：基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)構(gòu)建從工況條件和結(jié)構(gòu)參數(shù)到冷氣流量、葉片綜合冷效設(shè)計指標(biāo)的多個解碼器模型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于生成式模型的渦輪葉片冷卻結(jié)構(gòu)參數(shù)推薦方法，其特征在于，所述解碼器模型的表達(dá)式為：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于生成式模型的渦輪葉片冷卻結(jié)構(gòu)參數(shù)推薦方法，其特征在于，所述編碼器的工況條件和結(jié)構(gòu)參數(shù)到冷氣流量、葉片綜合冷效設(shè)計指標(biāo)與所述解碼器相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于生成式模型的渦輪葉片冷卻結(jié)構(gòu)參數(shù)推薦方法，其特征在于，所述編碼器的損失函數(shù)的表達(dá)式為：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于生成式模型的渦輪葉片冷卻結(jié)構(gòu)參數(shù)推薦方
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于生成式模型的渦輪葉片冷卻結(jié)構(gòu)參數(shù)推薦方法，其特征在于，所述多設(shè)計目標(biāo)協(xié)同推薦統(tǒng)一范式為：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于生成式模型的渦輪葉片冷卻結(jié)構(gòu)參數(shù)推薦方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于生成式模型的渦輪葉片冷卻結(jié)構(gòu)參數(shù)推薦方法，其特征在于，所述工況條件包括但不限于：主流雷諾數(shù)、湍流度、密度比、吹風(fēng)比和葉片內(nèi)外壓差；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于生成式模型的渦輪葉片冷卻結(jié)構(gòu)參數(shù)推薦方法，其特征在于，所述基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)構(gòu)建多個解碼器模型的過程包括：基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)構(gòu)建從工況條件和結(jié)構(gòu)參數(shù)到冷氣流量、葉片綜合冷效設(shè)計指標(biāo)的多個解碼器模型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于生成式模型的渦輪葉片冷卻結(jié)構(gòu)參數(shù)推薦方法，其特征在于，所述解碼器模型的表達(dá)式為：...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李地科，陶凱航，邱璐，朱劍琴，陶智，
申請(專利權(quán))人：天目山實驗室，
類型：發(fā)明
國別省市：
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