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叶型
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基于混合遗传算法的压气机叶型自动优化设计
关键词:压气机 混合遗传算法~+ 复合形法~+ 叶型 优化设计
基于实数编码的自适应遗传算法与复合形法相结合,构成了自动优化设计所应用的混合遗传算法。与自适应遗传算法相比,混合遗传算法的局部搜索能力得到增强,运行效率有明显提高。压气机叶型定义采用的是Bezier函数参数化定义方法。该方法可以较好的拟合叶型曲线,并通过较少控制点的调节灵活有效地修正叶型。气动数值模拟采用的是基于求解二维N-S方程的CFD程序。对NACA叶型的正问题数值优化结果表明以混合遗传算法为基础的优化设计平台是十分有效的。
跨音叶栅气动弹性稳定性的数值分析
关键词:跨音流场 平板叶栅 气动弹性稳定性 激波 非定常绕流 非定常压力 举力 叶片颤振 振荡叶栅 数值分析
在叶轮机械的非定常跨音流场中,激波会对气动弹性稳定性有很大影响。而激波的形状、数目、位置又与叶栅的一系列几何参数及气动参数密切相关,事先难以规定。为能考虑叶型叶栅的非定常跨音带激波绕流,本文发展了一种有限差分数值解法。其中速度势被分解为定常和非定常小扰动两部分,并用跨音松弛法求解关于非定常扰动速势的空问变系数线性复变量微分方程。 文中给出的一些数值结果表明,对于进出口M数均小于1.0的叶栅非定常跨音流动说来,局部超音区结尾处激波的存在有很大影响。本研究还预测到在高亚音进口M数,低负攻角条件下出现弯曲颤振的可能。
用于高压压气机叶栅设计的影响矩阵法
关键词:压气机 叶型设计
在表面涡模型的基础上,发展了一种能用于压气机不同叶型,在亚临界工况下叶片反问题设计方法——影响矩阵法。方法利用隐式的残值修正思想构造出一个能够连接叶片表面压力函数变化和叶型坐标变化的影响矩阵,同正问题的二维、无粘、势流的有限元法相结合而成。给出的数值结果表明了影响矩阵法用于叶片设计的有效性和准确性,能够满足工程技术要求。本文发展的这一方法的主要目的是:用于对文献[6]以解析方法得到的相似变换准则所具有的相似精度作出数值修正,从而提高叶片表面附近的流动相似精度。
混合遗传算法的研究及其在压气机叶型优化设计中的应用
关键词:混合遗传算法 叶型 数值优化
本文对混合遗传算法进行了初步研究,并以此为基础建立了压气机叶型优化设计平台。在遗传算法中引入模拟退火算法,增强了算法的局部寻优能力,提高了运行效率和优化质量。为维护群体的多样性,保证寻优的收敛,选择概率和交叉概率的设计可以随个体适应度和进化阶段的不同而自适应变化。二维叶型定义采用的是Bezier 函数参数化定义方法。该方法可以较好的拟合叶型曲面,并通过少数控制点的调节灵活有效的修正叶型形面。对某压气机二维叶型的正问题数值优化结果表明本研究所建立的优化设计平台具有高效、可靠性好的特点。
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