發(fā)布時間：2020-06-09 06:35

【摘要】：氣動優(yōu)化設(shè)計技術(shù)是葉輪機械設(shè)計中的一個重要的研究方向,風(fēng)扇/壓氣機氣動優(yōu)化設(shè)計技術(shù),在推動高性能航空軸流壓氣機的發(fā)展上具有重要的作用。近年來,多目標遺傳算法在葉輪機械優(yōu)化設(shè)計中得到了廣泛的應(yīng)用。 本文首先研究了多級軸流壓氣機的一維、準三維氣動設(shè)計計算方法,并分別建立了適用于各自特點的設(shè)計點的損失模型以及非設(shè)計點的損失和落后角模型,計算結(jié)果表明,這些模型能夠較為真實的反映軸流壓氣機的流動特點。將損失模型與一維、準三維氣動計算結(jié)合起來,構(gòu)成了比較準確的氣動設(shè)計方法。針對風(fēng)扇/壓氣機的優(yōu)化設(shè)計具有多目標的特點,采用基于快速非劣解排序和精英策略的多目標遺傳算法(NSGA-Ⅱ)作為壓氣機設(shè)計的優(yōu)化方法,以總壓比最大化和總絕熱效率最大化為目標函數(shù),將其應(yīng)用于多級軸流壓氣機的一維、準三維的多目標優(yōu)化設(shè)計中。 對于一維優(yōu)化問題,以某六級高壓壓氣機為對象,選取各級的級壓比和靜子出口氣流角以及轉(zhuǎn)子、靜子的稠度為變量,得到了幾十個在兩個目標上均優(yōu)于初始設(shè)計的Pareto最優(yōu)解。從中選取了具有代表性的三種優(yōu)化設(shè)計方案(高壓比設(shè)計、高效率設(shè)計、折衷設(shè)計)與初始設(shè)計進行對比,分析表明優(yōu)化方案的參數(shù)沿軸向的分布更為合理。在準三維的優(yōu)化設(shè)計中,分別以兩級軸流風(fēng)扇和某三級半軸流壓氣機為研究對象,選定轉(zhuǎn)子尾緣的相對出口氣流角和稠度以及靜子出口氣流角和稠度沿徑向的分布為設(shè)計變量,得到了就近百個優(yōu)化的方案,通過對典型的優(yōu)化方案(高壓比設(shè)計、高效率設(shè)計)和初始方案的參數(shù)分析,給出了設(shè)計參數(shù)沿徑向的優(yōu)化分布。 優(yōu)化設(shè)計的算例表明,本文發(fā)展的基于多目標遺傳算法(NSGA-Ⅱ)的軸流壓氣機氣動優(yōu)化設(shè)計方法是有成效的,并且具有良好的工程應(yīng)用前景。
【學(xué)位授予單位】：西北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：TH453

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 潘迪夫;朱亞男;;基于多目標遺傳算法的機車二系支承載荷調(diào)整優(yōu)化方法[J];鐵道科學(xué)與工程學(xué)報;2011年02期

2 劉婷;;變點交叉多目標遺傳算法在作業(yè)車間調(diào)度中的應(yīng)用[J];大連交通大學(xué)學(xué)報;2011年04期

3 楊卓懿;于憲釗;龐永杰;宋磊;;基于多目標遺傳算法的潛器外形優(yōu)化設(shè)計[J];船舶力學(xué);2011年08期

4 陳南祥;魏杰;甘甜;;基于可持續(xù)發(fā)展的區(qū)域水資源優(yōu)化配置研究[J];水利與建筑工程學(xué)報;2011年04期

5 吳壯文;高龍士;石小利;胡大宏;;基于多目標遺傳算法的汽油發(fā)動機控制策略優(yōu)化[J];機械科學(xué)與技術(shù);2011年08期

6 底欣;張百海;;一類異類無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點調(diào)度問題研究[J];儀器儀表學(xué)報;2011年06期

7 周澤斌;齋藤和弘;楊建國;;焊點布局的結(jié)構(gòu)多目標拓撲優(yōu)化設(shè)計[J];農(nóng)業(yè)機械學(xué)報;2011年08期

8 戴韌;王宏光;楊愛玲;陳康民;;基于氣動反問題的風(fēng)力機翼型優(yōu)化設(shè)計[J];工程熱物理學(xué)報;2011年09期

9 楊春霞;王諾;;集裝箱碼頭泊位分配干擾管理決策方法研究[J];運籌與管理;2011年04期

10 楊東霞;巨永鋒;;基于CTM的交通信號多目標優(yōu)化方法[J];交通運輸工程學(xué)報;2011年03期

相關(guān)會議論文 前10條

1 姬曉濤;杜玉泉;陳秋雙;;基于遺傳算法的泊位與岸橋多目標聯(lián)合調(diào)度[A];Proceedings of the 2011 Chinese Control and Decision Conference（CCDC）[C];2011年

2 鄧海山;謝少斐;相秉仁;;多目標遺傳算法優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)的單穩(wěn)態(tài)隨機共振算法用于弱色譜峰檢測的研究[A];中國化學(xué)會第28屆學(xué)術(shù)年會第9分會場摘要集[C];2012年

3 隋永楓;孫義岡;葉鐘;孔建強;;汽輪機葉片改型及三維氣動優(yōu)化設(shè)計[A];中國動力工程學(xué)會透平專業(yè)委員會2010年學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2010年

4 楊昆淼;張衛(wèi)民;;基于翼面壓力分布的超臨界機翼氣動優(yōu)化設(shè)計[A];北京力學(xué)會第18屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2012年

5 劉澤雙;高瑩;;基于多目標遺傳算法的個人成才因素評定研究[A];第十一屆中國管理科學(xué)學(xué)術(shù)年會論文集[C];2009年

6 谷峰;陳華平;盧冰原;;自適應(yīng)多目標遺傳算法在柔性工作車間調(diào)度中的應(yīng)用[A];系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用（第7卷）——'2005系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)交流會論文選編[C];2005年

7 趙丹丹;林耿耿;李蔚;錢淼華;許月萍;;多目標遺傳算法在杭州水資源優(yōu)化配置中的應(yīng)用[A];中國原水論壇專輯[C];2010年

8 周磊;宋士吉;;基于改進多目標遺傳算法的供應(yīng)商選擇問題研究[A];2007中國控制與決策學(xué)術(shù)年會論文集[C];2007年

9 張永;吳曉蓓;徐志良;黃成;;基于多目標遺傳算法的高維模糊分類系統(tǒng)的設(shè)計[A];第二十七屆中國控制會議論文集[C];2008年

10 趙云軍;唐巍;張立梅;王少林;;多目標分布式發(fā)電孤島優(yōu)化劃分[A];中國智能電網(wǎng)學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2011年

相關(guān)重要報紙文章 前2條

1 鄔智茂;重慶通用成功開發(fā)“高效等寬流道干熄焦循環(huán)風(fēng)機”[N];中國工業(yè)報;2009年

2 朱小絨;重慶通用成功開發(fā)煤炭焦化循環(huán)風(fēng)機[N];中國石化報;2010年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 王曉鵬;遺傳算法及其在氣動優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2000年

2 張宇飛;基于先進CFD方法的民用客機氣動優(yōu)化設(shè)計[D];清華大學(xué);2010年

3 汪光文;基于并行遺傳算法的風(fēng)扇/壓氣機葉片氣動優(yōu)化設(shè)計[D];南京航空航天大學(xué);2009年

4 王炳剛;面向加工—裝配混合生產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化排序研究[D];華中科技大學(xué);2010年

5 陳靜;船舶壓載水置換優(yōu)化設(shè)計方法研究[D];大連理工大學(xué);2011年

6 呂雄偉;郵政物流車輛路徑問題研究[D];西南交通大學(xué);2009年

7 胡朝輝;面向汽車輕量化設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];湖南大學(xué);2010年

8 李斌;面向大規(guī)模定制的產(chǎn)品配置及裝配線優(yōu)化調(diào)度的研究[D];華中科技大學(xué);2007年

9 曾喻江;基于遺傳算法的衛(wèi)星星座設(shè)計[D];華中科技大學(xué);2007年

10 賈德彬;人工草地水資源可持續(xù)利用對策研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 丁偉;基于多目標遺傳算法的軸流壓氣機氣動優(yōu)化設(shè)計技術(shù)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2006年

2 于敏;基于多目標遺傳算法的集裝箱泊位—岸橋分配優(yōu)化研究[D];大連海事大學(xué);2010年

3 劉楚玲;一類資源優(yōu)化調(diào)度問題的多目標遺傳算法應(yīng)用研究[D];廣東技術(shù)師范學(xué)院;2010年

4 張清知;多目標遺傳算法及其在電解銅過程中的應(yīng)用[D];東北大學(xué);2008年

5 劉婷;改進的多目標遺傳算法在作業(yè)車間調(diào)度中的應(yīng)用研究[D];大連交通大學(xué);2011年

6 章斌;工程建設(shè)多班制人員分配問題的多目標遺傳算法研究[D];華中科技大學(xué);2011年

7 王剛;高維優(yōu)化問題的多目標遺傳算法研究及其應(yīng)用[D];武漢理工大學(xué);2012年

8 王東風(fēng);基于個體排擠的多目標遺傳算法研究[D];安徽理工大學(xué);2010年

9 徐彥杰;廣義估計方程與多目標遺傳算法在緩控釋制劑處方優(yōu)化中的研究[D];山西醫(yī)科大學(xué);2012年

10 鄭智;基于莊家法則和信息熵的多目標遺傳算法研究與應(yīng)用[D];安徽理工大學(xué);2012年

，

本文編號：2704301