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NEW MULTIOBJECTIVE SIMULATED ANNEALING ALGORITHM AND ITS APPLICATION TO TURBINE CASCADES’ DESIGN 被引量:1
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作者 Tong Tong Feng Zhenping Xi’an Jiaotong University 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 1999年第1期51-56,共6页
A new kind of multiobjective simulated annealing algorithm is proposed,in which the concept of non dominated character is introduced and a new multiobjective acceptance criterion is set up.The optimization example of... A new kind of multiobjective simulated annealing algorithm is proposed,in which the concept of non dominated character is introduced and a new multiobjective acceptance criterion is set up.The optimization example of a typical mathematical problem with two minimum objective functions indicates that all of the solutions contract to the set of the non dominated points,and the variation trend of the optimal solutions is verified to be identical with that obtained using Genetic Algor thms.The new developed algorithm is then applied to the multiobjective optimization design of turbine cascades,in which it is coupled with the aerodynamics computation of the cascade flow fields and performance and the calculated loss coefficient and work potential of the cascade are considered as the objective functions,thus setting up a technique to the engineering optimization design for the cascades.The optimization results,by the view of a group of optimal solutions,show that the algorithm is superior to the traditional technique of multiobjective optimization design and can be applied to more than two objective optimization cascade design problem or other engineering multiobjective optimization designs. 展开更多
关键词 Simulated annealing algorithm Multiobjective optimization design Turbine cascade
全文增补中
导叶翼型优化对水泵水轮机“S”特性的影响
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作者 李琪飞 黄腾 +2 位作者 郑非 辛路 谢耕达 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1354-1360,共7页
为了改善水泵水轮机“S”特性,本文以某水泵水轮机模型机为研究对象,采用SST k-ω湍流模型开展水泵水轮机全流道三维数值计算。通过优化活动导叶翼型,得出n 11-Q 11模拟曲线和机组“S”特性改善情况,并对优化活动导叶翼型后的机组的无... 为了改善水泵水轮机“S”特性,本文以某水泵水轮机模型机为研究对象,采用SST k-ω湍流模型开展水泵水轮机全流道三维数值计算。通过优化活动导叶翼型,得出n 11-Q 11模拟曲线和机组“S”特性改善情况,并对优化活动导叶翼型后的机组的无叶区进行了压力脉动分析。结果表明:优化活动导叶翼型对机组的“S”特性存在一定改善效果;翼型优化后机组的效率虽然有小幅度下降,但是整体效率依然保持在90%以上;无叶区压力脉动主要是由活动导叶区域出流,转轮叶片工作面发生冲击导致的分流以及转轮叶片与活动导叶组成的动静叶栅干涉效应引起的。改型后的活动导叶降低了无叶区的压力脉动幅值,在一定程度上提升了水泵水轮机的安全系数。 展开更多
关键词 水泵水轮机 “S”特性曲线 活动导叶 翼型设计 数值计算 动静叶栅干涉 安全系数
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风力机叶片设计的新方法 被引量:33
3
作者 包耳 邵晓荣 刘德庸 《机械设计》 CSCD 北大核心 2005年第2期24-26,共3页
根据水平轴风力机转子的涡流气动模型,从能量的角度入手,考虑干涉因子和翼型阻力,提出了叶片翼型设计的一种新型计算方法。
关键词 风力机 叶片设计 双重优化
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遗传算法在透平叶栅多目标优化设计中的应用 被引量:17
4
作者 童彤 丰镇平 李军 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第6期74-76,88,共4页
在透平叶栅气动热力学计算基础上,并以透平叶栅的能量损失系数和做功能力为目标函数,引入了带有变加权系的、鲁棒性极强的遗传算法来进行叶栅的多目标优化设计。文中给出了基于遗传算法的多目标优化设计方法的机理和具体步骤,介绍了... 在透平叶栅气动热力学计算基础上,并以透平叶栅的能量损失系数和做功能力为目标函数,引入了带有变加权系的、鲁棒性极强的遗传算法来进行叶栅的多目标优化设计。文中给出了基于遗传算法的多目标优化设计方法的机理和具体步骤,介绍了透平叶栅多目标优化设计的数学模型,并对一个典型的跨音速叶栅进行了多目标优化计算和分析。优化结果表明,此方法的应用能够捕获一组非受控解,这一点不仅充分体现了多目标优化设计的思想,而且说明了此算法的有效性。 展开更多
关键词 透平叶栅 遗传算法 优化设计
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模拟退火算法在透平叶栅多目标优化设计中的应用 被引量:7
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作者 童彤 丰镇平 孟庆集 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期64-67,71,共5页
将模拟退火算法与透平叶栅跨音速粘流气动计算相结合,并将其应用于透平叶栅的多目标优化设计.在多目标优化设计中,采用最小偏差法,并以叶栅的损失系数和做功能力为目标函数进行了优化设计.优化结果表明,此方法能够克服传统优化算... 将模拟退火算法与透平叶栅跨音速粘流气动计算相结合,并将其应用于透平叶栅的多目标优化设计.在多目标优化设计中,采用最小偏差法,并以叶栅的损失系数和做功能力为目标函数进行了优化设计.优化结果表明,此方法能够克服传统优化算法极易陷入局部极值的缺点,因而得到了比传统算法更优的设计方案. 展开更多
关键词 模拟退火算法 优化设计 透平叶栅 多目标优化
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透平叶栅非轴对称端壁优化设计 被引量:6
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作者 孙皓 宋立明 李军 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期35-40,共6页
为减小透平叶栅二次流损失、提高气动效率,建立了结合透平叶栅非轴对称端壁造型双控制型线参数化方法、全局优化自适应差分进化算法和基于Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)方程求解技术的叶栅气动性能评价方法于一体的透平叶栅非... 为减小透平叶栅二次流损失、提高气动效率,建立了结合透平叶栅非轴对称端壁造型双控制型线参数化方法、全局优化自适应差分进化算法和基于Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)方程求解技术的叶栅气动性能评价方法于一体的透平叶栅非轴对称端壁优化设计体系,同时验证了全局优化自适应差分进化算法和透平叶栅气动性能评价方法的可靠性和准确性。以透平叶栅总压恢复系数最大化为优化目标,在出口气流角和质量流量的约束及叶栅非轴对称端壁三维参数化控制点共20个设计变量下,完成了透平叶栅非轴对称端壁造型优化设计。研究结果表明,优化后得到的非轴对称端壁造型可有效减少透平叶栅的二次流损失,使叶栅总压恢复系数提高0.25%,证明所提出的设计体系是有效的,可为透平叶栅非轴对称端壁优化提供设计工具。 展开更多
关键词 透平叶栅 非轴对称端壁 自适应差分进化算法 优化设计
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后置导叶对潮汐双向贯流式机组性能的影响 被引量:3
7
作者 朱国俊 冯建军 +2 位作者 戈振国 刘可然 罗兴锜 《水力发电学报》 CSCD 北大核心 2021年第6期12-20,共9页
潮汐双向贯流式水轮机与常规贯流式水轮机的重要区别在于其需要兼顾正向和反向来流工况。为了均衡提升双向贯流式水轮机正反向运行条件下的性能,针对某潮汐双向贯流式水轮机,本文采用商业软件ANSYS CFX,研究了不同后置导叶位置和数量对... 潮汐双向贯流式水轮机与常规贯流式水轮机的重要区别在于其需要兼顾正向和反向来流工况。为了均衡提升双向贯流式水轮机正反向运行条件下的性能,针对某潮汐双向贯流式水轮机,本文采用商业软件ANSYS CFX,研究了不同后置导叶位置和数量对双向贯流式水轮机性能及内部流动特性的影响。对比结果可知,后置导叶位置和后置导叶数量对机组反向发电时的性能影响较大,后置导叶安放位置系数为0.5和后置导叶数量为8时,机组总体性能较好。随着后置导叶数量增加,正向工况时尾水管水力损失减小,后置导叶通道水力损失反而增大;反向工况时转轮水力损失不断减小,转轮效率逐渐增大。研究成果为潮汐双向贯流式水轮机关键过流部件的优化设计提供技术参考。 展开更多
关键词 双向贯流式水轮机 后置导叶 数值模拟 水力损失 设计优化
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一类冷却导向叶片的多学科设计优化 被引量:1
8
作者 宋迎东 张福军 +1 位作者 岳珠峰 蔡显新 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1982-1987,共6页
提出含冲击、孔排及尾缘劈缝气膜、扰流柱复合冷却方式的燃气涡轮导向叶片多学科设计优化的一种方法.介绍了研究对象的结构特点、换热系数计算方法并给出了部分计算公式.建立了一种一类冷却导向叶片的多学科设计优化模型,以某燃气涡轮... 提出含冲击、孔排及尾缘劈缝气膜、扰流柱复合冷却方式的燃气涡轮导向叶片多学科设计优化的一种方法.介绍了研究对象的结构特点、换热系数计算方法并给出了部分计算公式.建立了一种一类冷却导向叶片的多学科设计优化模型,以某燃气涡轮导向叶片为例,进行了多学科设计优化,获得了较好的效果. 展开更多
关键词 燃气涡轮 导向叶片 冷却 多学科优化设计
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多级能量回收水力透平导叶的优化设计 被引量:1
9
作者 齐学义 郑琦 +2 位作者 郝连松 吕树宏 周慧利 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2012年第6期34-38,共5页
为了提高多级能量回收水力透平的效率,对已有的(DCSGT250-175X9)多级能量回收水力透平模型的流道式导叶进行优化设计.通过对设计的流道式正导叶的压力和速度分布的分析,获悉影响正导叶压力和速度分布的关键因素是其翼型工作面出口段的... 为了提高多级能量回收水力透平的效率,对已有的(DCSGT250-175X9)多级能量回收水力透平模型的流道式导叶进行优化设计.通过对设计的流道式正导叶的压力和速度分布的分析,获悉影响正导叶压力和速度分布的关键因素是其翼型工作面出口段的圆弧半径,由此设计了圆弧半径分别为138、135、134mm的3种方案.通过对这3种正导叶方案的多级能量回收水力透平进行全流道三维湍流的定常数值模拟,分别得到其正导叶的压力和速度分布.经分析、比较可见,正导叶工作面出口段圆弧半径为134mm时的设计方案更符合该多级能量回收水力透平流态和流场分布的要求.据此,再按该透平设计流量要求,优化流道式导叶的外径,并依据数值模拟与性能预测的结果,设计出符合要求且性能较优的多级能量回收水力透平的导叶.导叶优化后的多级能量回收水力透平模型的最高计算效率提高了1.1%,平均效率提高了3.4%. 展开更多
关键词 水力透平 流道式导叶 优化设计 数值模拟
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基于复合进化算法和Navier-Stokes方程求解技术的透平叶栅气动优化设计 被引量:1
10
作者 李军 任斌 丰镇平 《热能动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期167-170,共4页
提出了基于复合进化算法和Navier-Stokes方程求解技术的透平叶栅气动设计方法。复合遗传算法是结合进化算法与单纯形法,通过对群体中的最差个体采用单纯形法进行改造,提高进化遗传算法的搜索效率。透平叶栅的气动优化设计目标是总压损... 提出了基于复合进化算法和Navier-Stokes方程求解技术的透平叶栅气动设计方法。复合遗传算法是结合进化算法与单纯形法,通过对群体中的最差个体采用单纯形法进行改造,提高进化遗传算法的搜索效率。透平叶栅的气动优化设计目标是总压损失最小。总压损失的计算采用Reynolds平均Navier-Stokes方程求解技术,紊流模型采用Baldwin-Lomax代数紊流模型。优化设计变量是叶栅型线参数化Bezier曲线控制点坐标,优化设计得到叶栅的总压损失减小了20%。设计结果证明了本文所提出的优化技术对透平叶栅气动设计是一种有效的方法。 展开更多
关键词 复合遗传算法 叶栅 优化 设计
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基于参数敏感性的涡轮平面叶栅多目标优化设计 被引量:2
11
作者 赖巍 李剑白 张剑 《燃气涡轮试验与研究》 北大核心 2015年第1期54-59,共6页
涡轮叶片平面叶栅优化方法借鉴已有研究成果,综合考虑了造型方法、性能评估方法、优化方法三个关键环节,在i SIGHT平台下完成了叶栅优化过程集成,建立了适合工程应用的涡轮叶栅多目标优化设计系统。以高压涡轮导叶中截面为例,从参数敏... 涡轮叶片平面叶栅优化方法借鉴已有研究成果,综合考虑了造型方法、性能评估方法、优化方法三个关键环节,在i SIGHT平台下完成了叶栅优化过程集成,建立了适合工程应用的涡轮叶栅多目标优化设计系统。以高压涡轮导叶中截面为例,从参数敏感性、反设计及多目标优化三个方面,对优化方法进行了较为深入的分析。结果表明,该方法可快速有效地优化涡轮叶栅流场和性能。 展开更多
关键词 涡轮叶片 参数敏感性 反设计 多目标优化 优化算法 工程应用
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水轮机过流部件水力设计的研究与发展
12
作者 罗兴琦 彭国义 +3 位作者 郭齐胜 陈乃祥 钱涵欣 林汝长 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 1996年第10期1-5,共5页
本文对水轮机过流部件的水力设计研究现状和工业应用作了全面的介绍,就水轮机蜗壳、导叶双列叶栅和转轮的各种水力设计计算方法进行了评述,并对现代水轮机过流部件水力设计的发展方向提出了新的建议.
关键词 水力设计 蜗壳 导叶双列叶栅 转轮 水轮机 过流
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水轮机导叶双列叶栅的水力优化 被引量:5
13
作者 郭齐胜 钱涵欣 +1 位作者 罗兴琦 林汝长 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 1996年第10期6-9,共4页
以水力损失为目标函数,对固定导叶、活动导叶叶型及周向相对位置进行了优化.计算结果表明:与常规方法相比,本文方法用十水轮机导叶双列叶栅的水力设计能提高其水力效率.
关键词 优化设计 导叶 双列叶栅 水轮机
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大功率汽轮机末级动叶根部叶栅的最优化设计 被引量:2
14
作者 茅声闿 李群 +1 位作者 王松珺 王俊宏 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 1991年第2期73-79,共7页
本文提出了大功率汽轮机末级动叶根部叶栅的最优化设计的方法,并给出设计实例。最优设计所得的叶栅损失系数比原有叶栅的损失系数有明显下降。
关键词 汽轮机 大功率 动叶根 叶栅 设计
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发电站汽机厂房双行车布置的优化设计
15
作者 姜长平 宋长芬 张德操 《冶金设备管理与维修》 2016年第5期55-57,60,共4页
以某电力工程汽机厂房发电机组吊装与行车布置为例,采取类比分析的方法进行了施工成本分析。阐述了发电站汽机厂房行车布置对大型发电机定子吊装及对设备应急大修时的决定性作用。
关键词 综合利用发电站 汽机厂房 双行车 优化设计
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ISIGHT在混流式水轮机活动导叶优化设计中的应用 被引量:4
16
作者 文哲男 巴德纯 +1 位作者 邓文娟 岳向吉 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第5期5-8,共4页
为了实现混流式水轮机活动导叶的水力性能提高,基于ISIGHT软件平台,集成MATLAB,GAMBIT和FLUENT软件,以混流式水轮机活动导叶的几何形状参数为优化变量,以导叶流道的进出口总压损失和空化性能为目标,采用非支配排序遗传算法NSGAⅡ(Non-do... 为了实现混流式水轮机活动导叶的水力性能提高,基于ISIGHT软件平台,集成MATLAB,GAMBIT和FLUENT软件,以混流式水轮机活动导叶的几何形状参数为优化变量,以导叶流道的进出口总压损失和空化性能为目标,采用非支配排序遗传算法NSGAⅡ(Non-dominated Sorting Genetic AlgorithmsⅡ),提出一种混流式水轮机活动导叶多目标及自动优化设计方法。该方法应用于某电站的模型混流式水轮机活动导叶优化设计,结果表明:优化后导叶流道的进出口总压损失减少10.4%,导叶上的最低静压力上升17.8%,从而为混流式水轮机活动导叶的设计提供了合理有效的途径。 展开更多
关键词 混流式水轮机 活动导叶 多目标优化设计 NSGA—I遗传算法 计算流体力学
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双流道水力透平的导叶优化研究 被引量:2
17
作者 蒋敦军 李仁年 龚朝晖 《西华大学学报(自然科学版)》 CAS 2012年第5期69-72,90,共5页
参照中开泵的结构构成机理与水轮机的转轮设计原理,开发出一种低比转速水力透平机。利用CFD软件,对添加了4种不同翼型导叶的水力透平机进行数值模拟。结果表明:头部较厚的传统导叶不利于水流绕流,在引、导水部件处能量损失严重;而在带... 参照中开泵的结构构成机理与水轮机的转轮设计原理,开发出一种低比转速水力透平机。利用CFD软件,对添加了4种不同翼型导叶的水力透平机进行数值模拟。结果表明:头部较厚的传统导叶不利于水流绕流,在引、导水部件处能量损失严重;而在带有头部减薄的负曲率导叶的水力透平机中,具有合理的内流场分布、最优的能量回收效率,且在某一特定工况下,其水力性能远远优于拥有其他3种导叶叶型的水力透平机。 展开更多
关键词 双流道 水力透平 导叶 优化研究
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燃气涡轮叶栅的周向积叠规律优化设计
18
作者 赵洪雷 佟勇 《燃气涡轮试验与研究》 2009年第1期44-47,62,共5页
优化设计方法是叶轮机械设计的重要手段,可以有效地提高设计效率。周向弯曲是叶轮机械叶栅设计的一个非常重要的自由度,改变周向积叠规律可以改变叶栅的内部流动,进而提高叶栅的流动性能。本文采用自动优化设计方法对某燃气涡轮叶栅进... 优化设计方法是叶轮机械设计的重要手段,可以有效地提高设计效率。周向弯曲是叶轮机械叶栅设计的一个非常重要的自由度,改变周向积叠规律可以改变叶栅的内部流动,进而提高叶栅的流动性能。本文采用自动优化设计方法对某燃气涡轮叶栅进行周向积叠规律的优化设计,优化过程联合采用遗传算法和人工神经网络,流场计算采用全三维粘性流N-S方程求解。优化时分别进行正弯、反弯和正反弯结合的三种优化设计方案。优化后得到一根部反弯叶栅,其叶展中部性能得到改善,总流动损失降低,流量基本不变,总体性能提高。 展开更多
关键词 涡轮叶栅 优化设计 遗传算法 人工神经网络 反弯
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不同攻角下透平叶栅气动性能和优化设计研究 被引量:1
19
作者 薛志恒 孙皓 李军 《广东电力》 2012年第4期65-70,共6页
采用数值求解三维Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)方程技术对实验测量的透平叶片进行了不同攻角下的气动性能研究。数值模拟得到实验叶片的中叶展处静压分布与实验数据吻合良好,验证了数值方法的可靠性。研究结果表明实验叶片具... 采用数值求解三维Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)方程技术对实验测量的透平叶片进行了不同攻角下的气动性能研究。数值模拟得到实验叶片的中叶展处静压分布与实验数据吻合良好,验证了数值方法的可靠性。研究结果表明实验叶片具有良好的攻角适应性,只有在大负攻角时才会发生流动分离而导致气动性能下降。为了进一步提高实验叶片的气动性能,采用结合叶型参数化造型、气动性能分析和全局优化算法,对不同攻角下的叶片气动性能进行了优化设计。优化设计结果表明,所得到的优化叶型具有优良的气动性能和攻角适应性。 展开更多
关键词 透平叶栅 气动性能 攻角 优化设计
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基于CBS有限元的导水机构内部流动数值模拟
20
作者 刘争光 谭善文 +1 位作者 刘小兵 曾永忠 《水电能源科学》 北大核心 2012年第4期122-125,共4页
基于CBS有限元法对水轮机全流道进行离散分析,利用多物理场耦合软件模拟了内部流场,获得了水轮机导水机构内部压力与速度分布图,并通过计算结果图得到了导水机构内部的流动特性。
关键词 CBS有限元 水轮机 导叶 CFD 二重叶栅干涉
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