大弯角串列叶型形状及相对位置的耦合优化设计 |
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引用本文: | 宋召运,刘波,程昊,茅晓晨. 大弯角串列叶型形状及相对位置的耦合优化设计[J]. 航空动力学报, 2018, 33(8): 1941-1953 |
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作者姓名: | 宋召运 刘波 程昊 茅晓晨 |
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作者单位: | 西北工业大学动力与能源学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(51676162) |
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摘 要: | 为了提高串列叶型设计的质量,建立了一套结合改进微粒群优化算法、自适应Kriging模型、非均匀有理B样条(NURBS)参数化方法的串列叶型优化设计系统。该系统可以实现叶型形状和叶型相对位置的耦合优化设计。提出了一种改进微粒群优化算法。在微粒群算法中,自适应改变微粒的惯性因子、学习因子、邻域微粒数目可以有效地平衡算法的全局和局部寻优能力。采用人工免疫算子对微粒群进行变异处理可以有效保持种群多样性。运用NURBS方法实现了串列叶型的参数化,设计了一种NURBS控制点的扰动方法,证明了改进EI(expected improvement)准则能使Kriging模型更容易跳出局部最优解。应用该系统优化某大弯角串列叶型,优化结果表明:在设计工况,优化后叶型的总压损失系数降低了40.4%,优化后的叶型在全攻角下的总压损失系数减小了,静压升增加了,在正攻角下的性能改善更明显,证明了该研究的耦合优化设计方法具有很好的实际应用价值。
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关 键 词: | 串列叶型;耦合优化设计;自适应Kriging模型;非均匀有理B样条(NURBS)方法;改进微粒群优化算法 |
收稿时间: | 2017-05-13 |
Coupling optimization design for large-turning tandem blade shape and relative position |
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Abstract: | |
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Keywords: | tandem blade coupling optimization design adaptive Kriging model non-uniform rational B-splines (NURBS) method improved particle swarm optimization algorithm |
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