摘要：本文的主要目的是阐述将曲面参数优化应用于混流式转轮叶片的设计。这种形状优化的方法将成为今后产品优化设计的实用工具。大部分转轮的形状参数是在叶片剖面设计方法基础上进行的。对水力设计者来说有明确意义的参数为某些角度、长度等。翼展函数有时用来保证叶片剖面和构造的叶片表面平滑性二者之间保持一致。本文介绍了一种完全使用曲面来取代原来的剖面．剖面的方法。利用一个拱形曲面对叶片进行建模，叶片的厚度分布和设计参数尽可能保持接近它们最初的物理意义。在保证叶片曲面平滑性的同时，一系列经过简化的变量足以完成叶片设计。当前研究的目的是提出一种能够使用曲面参数化来表示叶片的方法。这种方法的一个好处就是能够减少许多设计参数，因为这种方法已经不再与剖面有关。其他的优点还有能够轻松地获得平滑的几何曲面等。最后，需要指出的另一个很重要的问题是：软件（也就是CAD，Mesh Generator等）之间的数据交换将使用曲面来表示，这就不再需要在软件数据交换后曲面自身重建。总之，利用我们提出的方法，在优化设计过程中将会节省大量的时间和提高设计效率，从这种意义上讲，几何优化的初步尝试在今后将有很好的前景。

摘要：本文提出了一种适用于电站改造的水力优化方法。该方法在设计过程中将各种约束和目标考虑在内。对固定导叶进行了专门研究。为改善固定导叶的性能，对流态进行了3D分析。多点优化方法使我们可以把实际的3D问题转化到2D问题，从而降低了设计计算成本。本文通过一个电站改造实例证明了该方法的正确性。还对诸如多点遗传算法和SQP法等算法进行了比较。对于同一个改造项目，用该方法与GE水电公司设计师通过反复试验的方法获得的结果非常接近，同时，使用该方法还提高了设计效率。

摘要：当前的水轮机谢十如果不使用CFD方法，将会很难进行。性能水平的提高和特定的工地或运行工况的需要使一个水轮机转轮的设计成为一件很有挑战的任务。近年来，自动优化循环系统的使用提高了设计效率，并且一些作者在过去的几年里已经开始使用这些方法。但是，在优化循环过程中使用Navier Stokes方程或机械性能有效性求解器或者两者都使用的还不是很常见。这主要由于划分网格程序非自动化，CPU计算时间和获得机械最佳性能与提高水力性能相矛盾的思想等原因。Alstom Power开发了一个优化循环系统，在这个系统中CFD模型可以是无粘性流体或基于Navier Stokes方程的流体，并且即使它们之间有时是相互矛盾的，所有几何的和机械的特征可以以变量或函数的形式建模求最小。在本文中描述了优化循环系统的原理，给出了水轮机中静止部件和活动部件的一些实例。

摘要：在提高200MW水轮机效率的转轮改造设计中，分两部分阐述了CYD和FEA的作用。该部分介绍了转轮改造后的结构有限元分析。本文研究的主要目的是评估裂纹产生的可能性，并提出防止或避免裂纹产生的方法。有限元分析是评估转轮的平均应力以及振动问题的主要方法。若总的承载次数超过材料的抗疲劳极限，则修改后的转轮的疲劳寿命得到了评估。本文叙述了采取的所有措施的细节，包括从几何模型的建立到最后改造的实施。