摘要：为了强化布置三角形涡发生器的U型通道综合换热性能,耦合基于子元模型的全局优化算法、三角形涡发生器参数化方法、三维RANS方程求解技术与基于总变差分析的知识挖掘技术,建立了高效的三角形涡发生器综合换热性能优化与知识挖掘方法。在验证本文数值方法正确性的基础上,以综合换热性能最优为目标函数,对布置于U型通道内的三角形涡发生器进行设计优化与知识挖掘。优化后,最优设计的三角形涡发生器诱导产生的下洗涡对的强度和间距增加,使得U型通道的综合换热性能相对提高了14.5%。同时对设计空间进行知识挖掘,筛选对综合换热性能影响显著的设计变量,分析显著变量对目标函数的影响机制。结果表明:三角形涡发生器的高度对通道换热能力和阻力损失的影响最为显著,而三角形涡发生器的宽度对通道综合换热性能的影响最为显著。

摘要：在湿蒸汽汽轮机设计中评估湿蒸汽偏离热力学平衡态的程度及其对透平级几何、气动参数设计的影响具有重要意义。本文发展了湿蒸汽非平衡凝结流动的流线曲率法通流设计程序,对某300 MW汽轮机低压缸六级透平内的流动进行了分析,并与平衡凝结流动流线曲率法程序的计算结果进行了对比。结果表明:与平衡凝结流动相比,非平衡凝结流动中叶栅后的压力、出口汽流角、湿度以及级的反动度和效率发生了明显变化,非平衡凝结流动的效率降低2 08%,功率降低1.05 MW。本文发展的非平衡凝结流动流线曲率法通流设计程序为我国大功率火电汽轮机低压缸和核电汽轮机的通流设计提供了工具。

摘要：在级环境下采用人工神经网络和遗传算法在对设计工况下的离心压气机扩压器叶片型线进行了优化,并采用数值方法对优化前、后离心压气机级的气动性能进行了对比分析.结果表明:在设计工况下,优化后的叶片扩压器静压恢复系数提高了11.7%,总压损失系数减少了21.12%,离心压气机级绝热等熵效率提高1.64%,达到了86.01%;非设计工况下离心压气机的气动性能也有显著改善;优化后离心压气机级在设计转速下喘振裕度有所提高,阻塞裕度略有降低.

摘要：本文应用控制理论,基于网格节点位置坐标直接变分法建立了N-S方程的伴随系统.以叶栅通道内熵增最小为目标函数,并以流量为约束条件,详细推导了具有约束条件的二维N-S方程伴随系统的偏微分方程组及其相应的边界条件和敏感性导数的表达式。建立了基于黏性连续伴随方程和N-S方程的二维叶栅气动优化设计系统,并成功地应用于某一跨音速叶栅的优化设计。对计算结果的分析表明,该方法能够适用于透平叶栅气动优化设计。

摘要：通过引入数据挖掘技术,耦合RANS方程求解技术、有限元分析方法、自适应多目标差分进化算法和非均匀B样条曲面造型方法,提出了高压比离心叶轮多学科多目标设计优化方法。该方法包括:利用研发的优化平台获取给定设计空间内性能最优的解,涉及优化算法、参数化方法、约束处理和多学科性能评估4个模块,前3个模块通过自主编程完成,最后1个模块通过编写软件接口、利用NUMECA和ANSYS软件生成;利用数据挖掘技术,如总变差分析,对设计空间进行知识挖掘,由此识别出对性能影响显著的变量。以等熵效率最高和叶轮表面最大离心应力最小为目标,开展了典型高压比离心叶轮SRV2-O的优化设计,优化后等熵效率提高了2.00%,最大应力降低了2.08%;通过对优化设计的分析和对设计空间的知识挖掘知,对类似高压比离心叶轮进行设计时,应重点控制扩压段轮盖的设计以减小叶顶泄漏流的影响,通过减小流动通道面积以减小泄漏流的损失。该结果可为类似离心叶轮设计提供借鉴。

摘要：提出了基于多目标寻优的叶轮机械叶栅多学科设计优化算法,方法包括:采用并行多目标差分进化算法作为优化求解器来搜寻叶栅多学科设计优化问题的Pareto解集,采用非均匀B样条方法对叶片型面进行参数化处理,通过求解Reynolds-Avergaed Navier-Stokes方程评估叶片的气动性能,耦合气动计算得到的叶片表面压力,应用有限元分析方法预测叶片的强度性能.为证明本文方法的实用性,选择叶片的等熵效率和叶片应力为目标函数,完成了NASA Rotor37转子叶栅的多学科设计优化,结果表明本文提出的多学科设计优化算法具有良好的优化性能。

摘要：基于性能/位移的抗震设计,采用振型分解反应谱法进行抗震分析,并根据钢筋混凝土框架及抗震墙模型的试验数据,确定各变形阶段框架及抗震墙的割线刚度,分析了多高层建筑结构侧移的成分,以及引起震害的侧移。将不同变形阶段框架及抗震墙的割线刚度、目标位移的控制值与引起震害的侧移值相联系,对钢筋混凝土多高层建筑结构进行分析。预估结构遭遇本地区多遇地震、设防烈度地震及罕遇地震时的弹塑性变形和弹塑性内力的重分布,以便了解和把握地震时结构的行为。为基于性能/位移的抗震设计方法,提供了新的分析途径。

摘要：应用三维叶栅自动设计参数化方法,选择E^3约束的条件下进行了自动气动优化设计。优化后,最优叶栅的总压恢复系数比参考叶栅提高了0.8%,流量和出口气流角都在约束范围内。对优化结果的详细气动分析表明,叶栅性能有显著的改善,表明该算法具有良好的优化性能。

摘要：提出了一种多目标差分进化算法(MDE),典型函数试验结果表明该算法具有优秀的多目标寻优能力,满足多目标气动优化设计的要求。耦合并行多目标差分进化算法、三次B样条曲面造型方法和CFD求解技术,提出了新的轴流式叶轮机械叶栅三维多目标气动优化设计方法。选择等熵效率和总压比为目标函数,完成了NASA Rotor37转子叶栅的多目标气动优化设计．优化后叶栅的气动性能明显提高,表明该方法具有良好的优化性能和应用前景．

摘要：针对中、高吹风比下容易产生反向涡对的问题,为了改善中、高吹风比下气膜孔的冷却效率,进行了新型抗涡气膜孔的设计和研发工作。根据造型参数不同,设计了四种新型反对称涡气膜孔结构,首先研究了不同几何结构的新型气膜冷却孔对平板气膜冷却特性的影响。然后将反对称涡新型气膜冷却结构运用于叶栅端壁,前缘冷却孔排采用了不同冷却结构的单、双排冷却孔布置,计算分析了各种冷却结构在不同吹风比下对应的端壁气膜冷却特性分布。结果表明,在中、高吹风比下,不同造型条件的新型气膜冷却孔都具有较大的冷却范围,均能较好地贴合壁面,从而起到有效保护壁面的作用。