摘要：目前广泛使用的水平轴风力涡轮设计及性能预估方法是基于经典的二维叶素理论以及二元风洞翼型实验数据。由于风力涡轮的三元作用及旋转影响，在高风速工况（即在高能量输出工况）下，应用该方法得到的功率输出设计值通常低于实际测量值，即存在失速延迟现象，大大限制了风力涡轮的作功能力。为了解决这一问题，在不改变原设计及性能预估方法理论基础的前提下，以旋转叶轮三维边界层方程为理论基础，分析讨论了产生这种失速延迟现象的机理。通过积分方程的求解，得到计及三元及旋转作用的关键影响参数，以及这些参数的作用范围和量级，为建立水平轴风力涡轮设计与性能预估方法的三维失速延迟模型提供了理论基础。

摘要：传统的水平轴风力涡轮设计与性能预估方法是基于经典的叶素理论以及二维风洞翼型气动数据 ,为有效地设计高性能的风力涡轮 ,必须对该方法不能处理的失速延迟现象进行修正。文献[1 ,2 ]通过三维积分边界层方程的求解 ,建立了初步的三维失速延迟模型 ,近期的理论研究和实际应用发现 ,该模型还存在不完善之处。在进一步研究失速延迟机理的基础上 ,结合大量的文献资料 ,运用最新的研究结果 ,提出了改进方法及新版本的三维失速延迟修正模型。通过与实测数据对比 ,表明改进模型具有更明确的物理意义及更加准确的水平轴风力涡轮设计和性能预估效果。

摘要：由于旋转的影响，基于经典二维叶素理论设计的水平轴风力涡轮叶片，在高风速工况下不能可靠运行，即存在失速延迟现象。采用不可压缩三维边界层积分方程揭示产生这种失速延迟现象的机理，分析旋转对风力涡轮边界层的影响，通过积分边界层方程的求解（包括层流，转捩及紊流），得到一些关键的影响参数（如失速点位置、动量厚度等）。并在相同的运行条件下，比较二维工况与三维旋转工况下各关键参数的差别，得到由于旋转的影响，边界层中气流分离点位置延迟等重要结论，为建立三维失速延迟模型及修正现有的设计与性能预估方法提出了建议。

摘要：由于叶顶间隙的存在,使得叶片顶部的流动呈现复杂的三维流动.转子相对机匣的运动使得很难对其内部流场进行精确测量.文中采用CFX-Tascflow软件平台,对带叶顶间隙的轴流转子进行三维粘性流场的数值计算.数值计算的结果与实验测量的性能曲线较为吻合.基于数值计算,给出了叶顶泄漏流动的空间三维结构,分析了叶顶泄漏流卷曲形成叶顶泄漏涡的过程,揭示了轴流转子叶顶泄漏流动基本特点,有助于改进和提高叶轮机械的设计水平.

摘要：发展了两种先进的水平轴风轮叶片气动计算和设计方法—— PROPGA和 PROPID。PROPGA是基于最优化方法的遗传算法 ,用于最初的叶片选择和几何设计 ;PROPID是一种基于反问题的叶片气动设计方法 ,用于最后的叶片造型和性能预估。给出了两个实例 ,一个是以基础科学研究为目的的实验探索用全新风轮 ,另一个则是用于商业生产的小型风轮。在实际风轮设计中的成功使用证明 ,PROPID和 PROPGA是一种强有力的设计工具 。

摘要：将均匀设计方法、CFD技术、Kriging近似模型及小生境微种群遗传算法相结合发展了一种自适应全局优化设计方法。优化过程中综合考虑Kriging模型的预测值与预测标准差,引入了EI(Expected Improvement)函数得到校正点,解决了采用近似模型最优策略得到校正点带来的局部收敛问题。分别采用该方法和小生境微种群遗传算法进行扩压器气动优化设计,以扩压器平均静压恢复系数为目标函数并采用Nurbs曲线完成几何参数化建模。优化后扩压器平均静压恢复系数提高了8.5%,结果表明本文方法比随机性优化算法更为有效。

摘要：为解决传统的水平轴风力涡轮设计与性能预估方法存在失速延迟现象的问题 ,以三维边界层积分方程为理论基础 ,分析讨论了产生这种现象的原因 ,并得到了决定叶片表面气流分离点位置的关键影响参数 ,以及参数的作用范围和量级。在分离因子模型的基础上 ,建立了风力涡轮设计与性能预估方法的三维失速延迟修正模型 ,该模型由二个关键影响参数 ( s/ r,Ω r/ u∞ )和三个与实测数据相关的经验修正因子 ( a、b、d)组成。通过与三个典型风力涡轮的实测结果对比 ,表明得到的叶片升力系数和功率输出符合很好 ,证明失速延迟修正模型有效适用 ,解决了原方法不适用于高风速工况的问题 ,提高了水平轴风力涡轮设计和性能预估水平。

摘要：采用二维流线曲率法数学方法,考虑到不同因素对落后角和损失的影响,发展了一种适应于跨声速轴流压气机的落后角和损失模型.对轴流跨声速压气机NASA(National Aeronautics and Space Administration)Stage 37进行了数值计算,得到了设计点与非设计点的特性曲线,并与试验数据进行了对比和分析,结果表明:该方法能够较好地预测跨声速轴流压气机特性以及沿径向的气动参数分布,可为压气机设计和优化提供参考.

摘要：基于经典二维叶素理论的水平轴风力涡轮设计与性能预估方法，在高风速（高能量输出）工况下得到的功率输出值通常小于实测值，即存在三维失速延迟现象．通过分析旋转对风力涡轮叶片边界层的影响，揭示产生这种失速延迟现象的物理机理．并在相同的运行条件下，比较二维工况与三维旋转工况下边界层各关键参数的差别，从而得到由于旋转的影响，边界层中气流分离点位置延迟以及动力输出增加等重要结论．

摘要：针对一通用型轴流风扇的转子叶片,以三维粘性流场的数值计算程序为平台,利用人工神经网络BP算法和遗传算法,通过叶片弯掠技术对叶片的周向弯曲角度进行寻优,以使风扇的性能进一步提高.通过对比优化前、后的叶轮发现,优化之后的叶片形成明显的沿周向顺叶轮旋转方向弯曲.试验结果表明,其全压效率提高了1.27%,全压升提高了3.56%,上、下端部的流动损失进一步降低.