整体叶轮的一体化保形设计研究

提出了整体叶轮一体化保形设计的方法。介绍了气动—结构—强度跨学科迭代分析的基本过程，对气动分析及一种３维叶片—２维轮体有限元的耦合分析方法进行了讨论，给出了算例。

大型飞机加筋壁板结构稳定性设计分析方法研究

大型飞机机翼上壁板、翼梁腹板等可达上百平方米,开展其结构承载稳定性设计与精细分析工作,对于结构的承载安全性、寿命以及重量优化等具有重要工程意义。文中提出一套基于准三维参数化有限元分析建模、正交试验设计与非线性数值计算相结合的设计分析方法,可有效解决精细设计论证工作中的难点,并获得结构参数对结构承载稳定性的敏感性以及初步的优化设计方案。算例表明文中建模方法与非线性数值分析的必要性。

基于准三维理论的混流式水轮机转轮设计方法的研究

基于S1和S2两类相对流面理论,建立了混流式水轮机转轮内部流动的准三维计算与叶片设计的模型。利用周向平均处理方法,从三维欧拉方程导出子午面上的流函数运动方程,并利用周向平均的1个S2m流面和1组S1流面的迭代计算得到所设计的叶片。采用Galerkin加权余量法,建立了S2m、S1流面方程的有限元方程,采用松驰法进行迭代计算;得到满足给定负荷分布及厚度分布的转轮,为转轮设计提供了一种新的有效的计算模型和方法。

Optimization design of multiphase pump impeller based on combined genetic algorithm and boundary vortex flux diagnosis

A novel optimization design method for the multiphase pump impeller is proposed through combining the quasi-3D hydraulic design（Q3DHD）, the boundary vortex flux（BVF） diagnosis, and the genetic algorithm（GA）. The BVF diagnosis based on the Q3DHD is used to evaluate the objection function. Numerical simulations and hydraulic performance tests are carried out to compare the impeller designed only by the Q3DHD method and that optimized by the presented method. The comparisons of both the flow fields simulated under the same condition show that（1） the pressure distribution in the optimized impeller is more reasonable and the gas-liquid separation is more efficiently inhibited,（2） the scales of the gas pocket and the vortex decrease remarkably for the optimized impeller,（3） the unevenness of the BVF distributions near the shroud of the original impeller is effectively eliminated in the optimized impeller. The experimental results show that the differential pressure and the maximum efficiency of the optimized impeller are increased by 4% and 2.5%, respectively. Overall, the study indicates that the optimization design method proposed in this paper is feasible.

S_1 流面流动计及有限叶片数影响的三峡转轮叶片设计

用一个周向平均的Ｓ２ｍ流面与一组Ｓ１流面的迭代计算构成有旋流动的准三元计算模型以计及有限叶片数影响，设叶片中面为流面并在其上给定Ｖθｒ及厚度分布进行混流转轮叶片设计。以三峡转轮为例，按该法设计，可以得到满足给定负荷及厚度分布的转轮，与全三维反问题计算结果十分接近。说明该法为一种新的有效的叶片设计计算模型和方法。