軸流式水輪機(jī)葉片優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、隨著計(jì)算流體力學(xué)的迅速發(fā)展,設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷進(jìn)步,對(duì)水力機(jī)械的綜合性能提出了越來(lái)越高的要求,傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法已滿足不了發(fā)展的需要,優(yōu)化設(shè)計(jì)和三維反問(wèn)題計(jì)算也愈來(lái)愈受到重視,逐漸成為主流的轉(zhuǎn)輪設(shè)計(jì)方法。因此,對(duì)遺傳算法和三維反問(wèn)題設(shè)計(jì)方法進(jìn)行結(jié)合具有很高的實(shí)用價(jià)值。本文提出了一種結(jié)合準(zhǔn)三維反問(wèn)題計(jì)算與遺傳算法優(yōu)化的軸流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。即在對(duì)軸流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)行準(zhǔn)三維反問(wèn)題設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,以平面葉柵表面邊界層中的流動(dòng)損失最小和翼型氣

2、蝕系數(shù)最低為目標(biāo)的小生境遺傳算法進(jìn)一步對(duì)轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)行優(yōu)化以得到更為理想的轉(zhuǎn)輪葉片。通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)方法和本文采用的小生境優(yōu)化算法結(jié)果的對(duì)比,由于此方法結(jié)合了準(zhǔn)三維反問(wèn)題方法對(duì)有厚度葉片計(jì)算的準(zhǔn)確性,以及小生境遺傳算法對(duì)解決多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題全局搜索的準(zhǔn)確性,所以能得到比傳統(tǒng)方法更為理想的轉(zhuǎn)輪葉片。本文的工作主要包括兩方面:首先應(yīng)用準(zhǔn)三維反問(wèn)題方法設(shè)計(jì)初始葉片,之后在得到的初始葉片上取出六個(gè)等距圓柱斷面,其次對(duì)各斷面進(jìn)行小生境遺傳算法優(yōu)化設(shè)計(jì),再對(duì)