基于并行遺傳算法的葉輪機葉片優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、葉輪機械應(yīng)用范圍極廣,在國民經(jīng)濟建設(shè)的各個領(lǐng)域內(nèi)都扮演著重要的角色。葉片作為葉輪機械的關(guān)鍵部分,它的造型好壞很人程度上影響葉輪機的氣動性能。本文針對葉輪機械葉片的氣動優(yōu)化方法進行了研究,在本課題組工作基礎(chǔ)上,綜合粘性體積力計算方法、商用CFD軟件、多層參數(shù)化造型方法,以及并行遺傳算法,對葉輪機械的葉片進行自動優(yōu)化設(shè)計。
　　 本文主要分為以下四個部分:
　　 第一部分,研制基于葉素-動量理論的風(fēng)力機三維氣動性能計算程序,

2、并引入各種修正因子和失速模型,提高程序預(yù)測精度。
　　 第二部分,針對低風(fēng)速風(fēng)力機的葉片設(shè)計研究,進行了初步的嘗試。首先建立初始葉片造型,然后采用遺傳算法在基于葉素-動量理論計算的基礎(chǔ)上對葉片的弦長和安裝角進行優(yōu)化,最后完成優(yōu)化風(fēng)輪的三維造型,并采用CFD方法對設(shè)計點進行深入分析驗證。數(shù)值研究的結(jié)果證明,優(yōu)化后得到的風(fēng)力機葉片在低風(fēng)速下具備較好的氣動性能。
　　 第三部分針對工業(yè)上使用的大型冷卻風(fēng)機,對整機進行數(shù)值模擬,