商发之星:攻关火焰筒头部缩放设计准则---尚明涛

日期:2015/6/23

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?本期商发之星将带我们走近燃烧室部的尚明涛,深入了解他如何在缺乏设计方法的条件下,刻苦钻研,开拓创新,攻关火焰筒头部缩放设计准则,并通过燃烧室部自行开发的燃烧室自动参数化CFD优化系统完成了大量的数值模拟算例,为确定头部的方案提供了重要保障的事迹。

尚明涛来自燃烧室部气动热力团队,负责燃烧室部件的CFD计算工作及CFD专业建设。随着燃烧室部件研发的深入,如何在不同的型号上对头部方案进行缩放设计一直是摆在他们面前待解的难题。由于国内暂时还没有合适的缩放准则,燃烧室部设计人员通过查阅国外文献总结归纳了头部缩放的准则。这时,选择用于部件设计的合适的准则成为亟需解决的问题。尚明涛和团队其他成员通力合作,设计了数十组头部方案,来验证缩放设计准则。

下一个问题就是以何种方法验证?如果采用试验比对分析,显然进度和成本上都很难承受,他们选择通过数值模拟来进行比对分析。采用传统人工方法完成一组燃烧数值模拟就要花费12个月时间,要想完成数十组规模的数值模拟,采用传统人工方法在短时间内不可能完成。火焰筒头部缩放设计的CFD分析采用了燃烧室部CFD专业自行开发的燃烧室自动参数化CFD优化系统。这一开创性的数值模拟方法大幅度的缩短了头部缩放设计的周期。燃烧室自动参数化CFD优化系统,集成了所有相关的CFD商业软件、并耦合了高性能计算集群系统,极大地提高CFD工作效率和质量。采用这套系统,他所在的团队在一个月内完成了多达三十多种结构、六十多个算例的数值分析工作,这一结果有力支持了某项目燃烧室部件的头部设计工作,也是国内首次开展的针对头部缩放规律的系统性研究。

这套燃烧室自动参数化CFD优化系统主体模块是尚明涛长期加班编写的3万多行的程序,程序将自动参数化建模、自动网格划分、并行计算、计算过程监控和异常处理、自动生成设计报告等功能一一实现。最终开发了一套可由计算机自动完成燃烧数值模拟的全流程的程序。从目前国内外的文献来看,将燃烧室CFD分析全流程完全集成的程序是走在行业前列的。

能够完成这项工作主要得益于尚明涛扎实的理论和实践功底和非常强的动手能力。结合自身工作,尚明涛总结了几点工作经验与大家分享:

一、沉下心,深耕技术工作。发动机行业是一个技术门槛非常高的行业,要突破国外的技术封锁,需要我们每一个技术人员不断努力,不断钻研。如果我们每一个人都能在自己所负责的点有突破,那么搞发动机也就更容易了。

二、不断学习新知识,新技能。现在国内外发动机技术都不断在发展,作为设计人员需要不断学习这些新知识,掌握新的先进设计技术。这些先进技术带来的效益往往是十分显著的,应尽可能快的将它们应用到工作中。

三、磨刀不误砍柴功。有一套顺手的工具,往往能让你事半功倍。在日常工作中,不光是简单做好项目工作,还应时刻想着如何改进自己的工作方法,提高工作效率和质量。你投入流程、工具和方法改进的时间,最终为你节省的工时将远远超过其本身。


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