[發明專利]一種潮流能水輪機葉片翼型設計方法

有效

• 申請號: 201410729327.2
• 申請日: 2014-12-04
• 公開（公告）號: CN104408260A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 任毅如;張田田;方棋洪;文桂林;曾令斌
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 深圳市興科達知識產權代理有限公司 44260
• 代理人: 王翀;葉舟

1.一種潮流能水輪機葉片翼型設計方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：根據設計要求確定設計變量和目標函數，建立水翼翼型優化模型；

其中，

目標函數:

f(x)＝f(C_L,C_L/C_D,C_D,C_pmax)

設計變量:

x＝(x₀₀,x₁₁,y₁₁,x₁₂,y₁₂,...,x_1m,y_1m,x₂₁,x₂₁,x₂₂,y₂₂,...,x_2n,y_2n,x₀₁)

約束條件：

x00L≤x00≤x00U]]>

x01L≤x01≤x01U]]>

x1iL≤x1i≤x1iU,i=1...m]]>

x2jL≤x2j≤x2jU,j=1...n]]>

y1iL≤y1i≤y1iU,i=1...m]]>

y2jL≤y2j≤y2jU,j=1...n]]>

其中，C_L、C_L/C_D、C_D和C_pmax分別為任意攻角情況下的升力系數、升阻比、阻力系數和最大壓力系數，均為設計變量x的函數；

和分別為前緣、尾緣、翼型上表面控制點橫坐標、翼型上表面控制點縱坐標、翼型下表面控制點橫坐標和翼型下表面控制點縱坐標的下界，和分別為前緣、尾緣、翼型上表面控制點橫坐標、翼型上表面控制點縱坐標、翼型下表面控制點橫坐標和翼型下表面控制點縱坐標的上界；

m和n分別為水翼上下翼型曲線控制點的數量；

x₀₀和x₀₁分別為水翼翼型前后緣切線，(x_1m,y_1m)和(x_2n,y_2n)分別為水翼上下翼型曲線上的控制點坐標，x_2n和x_1m為水翼上下翼型曲線控制點的橫坐標，而y_1m和y_2n為水翼上下翼型曲線控制點的縱坐標；

步驟二：確定水動力性能和壓力系數的計算方法和遺傳算法的適應度函數；

步驟三：生成初始種群，并擬合水翼翼型曲線；

步驟四：生成水翼翼型流體區域網格模型，計算并輸出水動力性能，并輸出升力、阻力和壓力等信息；

步驟五：根據水動力系數和壓力系數計算目標函數，依據適應度函數進行評估，判斷是否收斂，收斂則結束優化，否則生成新種群，返回步驟三。