軸流式水輪機(jī)葉片優(yōu)化設(shè)計.pdf

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

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。通過對傳統(tǒng)方法和本文采用的小生境優(yōu)化算法結(jié)果的對比,由于此方法結(jié)合了準(zhǔn)三維反問題方法對有厚度葉片計算的準(zhǔn)確性,以及小生境遺傳算法對解決多目標(biāo)優(yōu)化問題全局搜索的準(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)三維反問題方法設(shè)計初始葉片,之后在得到的初始葉片上取出六個等距圓柱斷面,其次對各斷面進(jìn)行小生境遺傳算法優(yōu)化設(shè)計,再對