贯流式水轮机转轮叶片的多学科优化设计

作     者：朱国俊 郭鹏程 罗兴锜 齐国庆 

作者机构：西安理工大学水利水电学院西安710048 

基　　金：国家自然科学基金项目(50979091) 教育部博士点基金(20126118130002) 陕西省自然科学基础研究计划项目(2012JM7005) 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2014年第30卷第2期

页      码：47-55页

摘      要：为了变革传统的转轮优化设计方法,在缩短转轮研发周期的同时能确保转轮安全、高效的运行,有必要开展转轮的多学科优化设计方法研究。该文基于多学科可行性优化策略(multidisciplinary feasible method,MDF)提出了一种能兼顾水力性能和强度应力的贯流式转轮叶片多学科优化设计方法。该方法以转轮叶片的几何形状参数作为优化变量,以转轮叶片的水力效率以及叶片上的最大静应力值作为优化目标,并通过MDF策略构建整个多学科优化求解系统,同时引入NSGA-II算法作为寻优算法开展了贯流式叶片的多学科优化设计。优化过程中,采用弱耦合方法完成每个优化个体的多学科性能分析以缩减整个优化流程的计算时间,提升了该方法的工程实用性。采用该方法对某电站的贯流式水轮机模型转轮进行优化,优化后水轮机的水力效率提高了0.3%,转轮叶片的最大应力值降低了16.3%,表明该方法是有效的,并具有实际的工程应用价值。

主 题 词：水轮机 优化设计 效率 贯流式 多学科可行性策略 

学科分类：0710[理学-生物科学类] 12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程类] 08[工学] 0802[工学-机械学] 0835[0835] 0801[工学-力学类] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1002-6819.2014.02.007

馆 藏 号：203161130...