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作者：张皓;邓恒;李嘉航;颜密;妙远洋;宋一啸;
单位：西安现代控制技术研究所,陆空基信息感知与控制全国重点实验室;
摘要：本文采用遗传算法对基于数值仿真与高斯过程回归建立的代理模型开展关于凹腔底部前向燃料水平喷注的固体火箭超燃冲压发动机燃烧室几何构型的最优化研究。建立了一个包含RANs方程，SST k-ω湍流方程，H_2/CO/CH_4四步简化气相反应动力模型，碳颗粒三步简化固相表面化学反应动力模型，离散相模型的超音速流动燃烧数值仿真模型。通过该数值仿真模型，对一个考虑了5个设计变量的凹腔底部喷注燃料的固体火箭超燃冲压发动机燃烧室进行了432次数值仿真计算以获得数据库。将该数据库的90%划分为训练集，剩余10%划分为验证集。采用平方指数核函数-高斯过程回归模型对训练集进行训练以获取代理模型，并使用三种度量方法考核代理模型的精度。最后，采用遗传算法以总温温升系数最大为目标对燃烧室构型开展最优化研究。研究结果表明，最优化后的案例较基础案例总温温升系数提升41.2%,较总温温升系数最低的案例提升307%。
关键词：高斯过程回归;;遗传算法;;固体火箭超燃冲压发动机;;最优化
基金资助：由陆空基信息感知与控制全国重点实验室资助
