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基于遗传算法的离心压缩机叶栅多点优化设计
樊会元;席光;王尚锦
【期刊名称】《工程热物理学报》
【年(卷),期】2000(21)2
【摘要】离心压缩机元件的气动设计通常是根据一个给定工况点设计其几何形状。
如此设计的元件在该设计工况点一般能保持较好的气动性态，但当实际运行工况改变时，性能往往会恶化。
本文将机翼的多点设计思想引入离心压缩机叶栅的优化设计，并应用遗传算法对这类多目标优化问题进行求解，希望由此获得在运行工况间能较好折中的叶栅型线设计。
以离心压缩机扩压器叶栅为例，在两个给定设计工况下采用所提出的方法求解其最佳叶片型线。
数值结果显示，方法是有效和可行的。
【总页数】4页(P174-177)
【关键词】多点设计;遗传算法;叶栅;优化;离心压缩机
【作者】樊会元;席光;王尚锦
【作者单位】西安交通大学能源与动力工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TH452.02
【相关文献】
1.基于遗传算法的平面叶栅多目标优化设计 [J], 梁武科;罗兴锜;冯建军
2.基于均匀设计和遗传算法的离心压缩机叶片优化设计 [J], 舒信伟;谷传纲;肖军;
高闯
3.基于遗传算法的平面叶栅优化设计 [J], 冯建军;罗兴锜
4.基于小生境遗传算法和RANS方程的平面叶栅气动优化设计 [J], 舒信伟;谷传纲;杨波;王彤
5.压气机叶栅多点气动优化设计 [J], 金东海;陈佳;桂幸民
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一种采用遗传算法优化离心叶轮结构的方法
陈鼎欣;银越千;邬国凡
【期刊名称】《燃气涡轮试验与研究》
【年(卷),期】2018(031)005
【摘要】针对高功重比航空发动机离心叶轮结构减重需求及传统多目标优化难以实现全局优化的特点,以强度计算模块获取的全局样本数据为基础,对代理模型生成的响应面采用多目标遗传算法反复迭代寻优.利用整体-局部的结构优化过程,获得参数化离心叶轮结构设计的全局最优解,并结合应力质量分数与叶尖变形分布的对比,验证了离心叶轮结构优化对结构性能的影响.结果表明:运用Kriging代理模型-遗传算法分步优化,能有效提高离心叶轮结构质量的利用率,改善结构稳定性,获取目标最优结构.
【总页数】6页(P6-10,5)
【作者】陈鼎欣;银越千;邬国凡
【作者单位】中国航发湖南动力机械研究所,湖南株洲412002;中国航发湖南动力机械研究所,湖南株洲412002;中国航发湖南动力机械研究所,湖南株洲412002【正文语种】中文
【中图分类】V231.91
【相关文献】
1.采用遗传算法的离心叶轮多目标自动优化设计 [J], 刘小民;张文斌
2.在几何结构设计中采用遗传算法优化横向磁场永磁电机的转矩波形 [J],
M.Vinogradski;U.Werner;B.Orlik
3.采用遗传算法优化最小二乘支持向量机参数的方法 [J], 王克奇;杨少春;戴天虹;白雪冰
4.一种改进遗传算法优化SVM的入侵检测方法 [J], 侯春雨;王戈文;王崇峻
5.一种基于遗传算法优化的大数据特征选择方法 [J], 张文杰; 蒋烈辉
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《基于遗传算法的泵站运行模式研究》篇一一、引言泵站是水资源管理系统中不可或缺的一部分，负责水的传输、调节和排放等任务。
其运行模式直接影响着泵站效率、能耗及整体经济效益。
传统的泵站运行模式多依赖人工调整，效率不高且缺乏精确性。
近年来，随着计算机技术的发展，遗传算法等智能优化算法被广泛应用于泵站运行模式的优化研究中。
本文将探讨基于遗传算法的泵站运行模式研究，以提高泵站的运行效率和经济效益。
二、遗传算法理论基础遗传算法是一种模拟自然选择和遗传学机理的优化算法。
它通过模拟生物进化过程中的选择、交叉和变异等操作，在解空间中搜索最优解。
遗传算法具有较强的全局搜索能力和适应性，可以处理离散和连续的优化问题。
三、泵站运行模式研究现状目前，泵站运行模式的研究主要集中在如何提高泵站的运行效率和降低能耗。
传统的泵站运行模式多采用固定参数设置，无法根据实际需求进行动态调整。
近年来，随着智能优化算法的发展，越来越多的研究者开始将遗传算法等智能算法应用于泵站运行模式的优化中。
这些研究通过模拟自然进化过程，实现泵站运行参数的动态调整，从而达到提高效率和降低能耗的目的。
四、基于遗传算法的泵站运行模式研究方法本文提出一种基于遗传算法的泵站运行模式优化方法。
首先，根据泵站的实际情况，建立合理的数学模型，包括泵站的能耗模型、效率模型等。
然后，利用遗传算法对数学模型进行优化，通过模拟自然进化过程，搜索最优的泵站运行参数。
最后，将优化后的参数应用到泵站的实际运行中，实现对泵站运行模式的优化。
五、实验与分析为了验证基于遗传算法的泵站运行模式优化方法的有效性，我们进行了一系列实验。
实验结果表明，经过遗传算法优化的泵站运行模式在提高效率和降低能耗方面具有显著优势。
具体来说，优化后的泵站运行模式可以降低能耗约XX%，同时提高泵站的运行效率约XX%。
这表明基于遗传算法的泵站运行模式优化方法具有较好的实际应用价值。
六、结论与展望本文研究了基于遗传算法的泵站运行模式优化方法，通过模拟自然进化过程，实现泵站运行参数的动态调整，从而提高泵站的运行效率和降低能耗。
基于遗传算法的低比转速高速泵优化设计
严俊峰;陈炜
【期刊名称】《火箭推进》
【年(卷),期】2006(032)003
【摘要】针对低比转速高速离心泵在理论设计和实际应用中存在的三个主要问题,即扬程流量特性曲线易出现正斜率上升段、汽蚀性能差和效率低的问题,提出了利用自适应遗传算法求解低比转速高速离心泵优化模型的方法.数值试验表明,自适应遗传算法在求解复杂最优化问题时具有广泛的适应性和良好的精度,可将其应用于某低比转速高速离心泵的优化设计中.试验研究表明,该泵取得了良好的性能指标,达到了优化设计的目的.
【总页数】7页(P1-7)
【作者】严俊峰;陈炜
【作者单位】陕西动力机械设计研究所,陕西,西安,710100;陕西动力机械设计研究所,陕西,西安,710100
【正文语种】中文
【中图分类】V434.212
【相关文献】
1.基于混合伪并行遗传算法的BLDCM转速控制系统的优化设计 [J], 龙驹
2.基于遗传算法的中低比转速离心泵优化设计 [J], 赵伟国;王丹;刘在伦
3.基于NSGA-Ⅱ遗传算法高比转速混流泵多目标优化设计 [J], 王春林;叶剑;曾成;
夏勇;罗波
4.基于遗传算法的中比转速双吸泵性能优化设计 [J], 徐灵灵;马浩;裴康超;赵洋
5.基于遗传算法低比转速离心泵的优化设计 [J], 廖福;张洪
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低压小型离心压缩机设计计算及优化分析目录一、前言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21.1 研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 1.2 研究目的与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41.3 技术路线与结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5二、低压小型离心压缩机概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62.1 基本概念介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 2.2 工作原理与分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．82.3 应用领域与市场前景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9三、设计计算基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．103.1 工程力学与流体力学知识．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11 3.2 压缩机性能参数与计算公式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．123.3 设计准则与标准规范．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14四、设计计算方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．154.1 气体流动特性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16 4.2 流道几何设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17 4.3 动力系统匹配．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．184.4 机械部件选型与校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19五、优化分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．205.1 经济性优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．215.2 能效提升策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．235.3 结构强度与刚度优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．245.4 散热与冷却方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25六、实验测试与验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．276.1 实验平台搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．286.2 数据采集与处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．296.3 结果分析与评价．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31七、结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．327.1 研究总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．337.2 科研成果与创新点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．347.3 进一步研究方向．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35一、前言随着工业领域的快速发展，离心压缩机作为一种重要的流体机械设备，广泛应用于石油、化工、制药、冶金、能源等领域。
0引言轴流式水轮机转轮叶片的设计方法经历了从开始的二维方法到准三维、全三维方法，从考虑水流无粘到有粘的发展过程［1］。
20世纪50年代初，吴仲华教授提出了2类流面的概念，建立起了求解三维流动的普遍理论［2］，基于S1／S22类流面的叶片现代设计方法包括奇点分布法、当量源法、积分方程法、正反问题迭代法、流函数法等［3］。
1转轮叶片的参数化由于Bezier 曲线具有保凸性好、高阶光滑、表达简单、使用方便和曲线形状易控制、修改的特点［4］，因此将翼型骨线用Bezier 曲线参数化。
将导叶直接加到初始叶片上，在优化过程中，仅需改变翼型骨线控制点即可修改截面上的翼型形状，进而修改转轮叶片的形状［5］。
Bezier 曲线的表达式如下：P （t ）＝ni ＝0ΣP i B i ，n （t）（0≤t ≤1）式中，P i （i ＝0，1，2，3……，n ）为折线多边形的顶点；B i ，n （t ）为伯恩斯坦基函数。
本文利用工程上常用的四点三次Bezier 曲线对翼型骨线进行参数化，设四点三次Bezier 曲线的4个控制点分别为P 0，P 1，P 2，P 3，则Bezier 曲线上任一点p （t ）的坐标为x p ，y p ：x p （t ）＝（1－t ）3a 0+3t （1－t ）2a 1+3t 2（1－t ）a 2+t 3a 3y p （t ）＝（1－t ）3b 0+3t （1－t ）2b 1+3t 2（1－t ）b 2+t 3b 3式中，t 为参数，t ∈［0，t ］；a i ，b i 分别为控制点P i ［a i ，b i ］的坐标，i ＝0，1，2，3。
叶片也是由4个截面上叶栅翼型组成的，而每个截面上的叶栅翼型由2个参数控制其变化，因此整个叶片就由8个参数c 1，c 2，c 3，c 4，c 5，c 6，c 7，c 8来控制其变化。
这8个参数不能控制叶片进出口边的位置，只能控制叶片形状在叶片进出口边不变的前提下变化。
基于遗传算法的叶轮的优化设计
朱宁帅;刘元义
【期刊名称】《中国农机化学报》
【年(卷),期】2014(35)4
【摘要】分别以提高离心泵的效率、轴功率有极值和以叶轮入口的优化为目标建立优化模型。
考虑到泵的各性能参数以及叶轮水力参数之间相互影响相互制约的关系,根据实际需求挑选出三个模型的最佳调和解,以期建立最佳数学模型。
运用MATLAB遗传算法对模型各参数进行优化并得到最优解。
并且运用FLUENT软件模拟叶轮流场并且预估计离心泵的性能,验证了在MATLAB环境下可以有效地解决用遗传算法求解函数的优化问题,为小流量冲压焊接离心泵叶片的选择提供了方法和依据。
【总页数】4页(P107-110)
【关键词】遗传算法;冲压焊接离心泵;优化;叶轮
【作者】朱宁帅;刘元义
【作者单位】山东理工大学机械工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】S277.9;TH311
【相关文献】
1.基于响应面与遗传算法的液力透平叶轮优化设计 [J], 花亦怀;黄宁;李振林;苏清博;褚洁
2.基于多目标遗传算法的燃油泵叶轮优化设计 [J], 李奇敏;蒋建新;李阳
3.基于遗传算法的核电站反应堆冷却剂泵叶轮叶片多目标优化设计 [J], 叶道星; 赖喜德; 王强磊; 郑辉
4.基于遗传算法的核电站反应堆冷却剂泵叶轮叶片多目标优化设计 [J], 叶道星; 赖喜德; 王强磊; 郑辉
5.基于Kriging模型和遗传算法的泵叶轮两工况水力优化设计 [J], 王文杰;袁寿其;裴吉;张金凤;袁建平;毛法良
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一种采用遗传算法优化离心叶轮结构的方法陈鼎欣;银越千;邬国凡【摘要】针对高功重比航空发动机离心叶轮结构减重需求及传统多目标优化难以实现全局优化的特点,以强度计算模块获取的全局样本数据为基础,对代理模型生成的响应面采用多目标遗传算法反复迭代寻优.利用整体-局部的结构优化过程,获得参数化离心叶轮结构设计的全局最优解,并结合应力质量分数与叶尖变形分布的对比,验证了离心叶轮结构优化对结构性能的影响.结果表明:运用Kriging代理模型-遗传算法分步优化,能有效提高离心叶轮结构质量的利用率,改善结构稳定性,获取目标最优结构.【期刊名称】《燃气涡轮试验与研究》【年(卷),期】2018(031)005【总页数】6页(P6-10,5)【关键词】航空发动机;离心叶轮;多目标优化;结构减重;遗传算法;代理模型【作者】陈鼎欣;银越千;邬国凡【作者单位】中国航发湖南动力机械研究所,湖南株洲412002;中国航发湖南动力机械研究所,湖南株洲412002;中国航发湖南动力机械研究所,湖南株洲412002【正文语种】中文【中图分类】V231.911 引言随着高功重比航空发动机的发展，以牺牲发动机油耗、机动等特性为代价，单纯通过增加结构材料提高关键零部件强度和可靠性，已难以满足先进发动机的研制需要。
离心叶轮作为大多数中小型航空发动机的核心转子件，其结构性能的优劣直接影响整个航空发动机的功能实现[1]。
如何通过多目标优化的方法改善离心叶轮的结构性能，提高结构质量的利用率，成为许多专家学者关注的课题[2-9]。
蔡显新等[2]运用改进的耦合分析数学模型对叶轮应力分布进行了优化，陆山等[3]通过二维、三维方法对整体叶片盘进行了以改善应力分布为目的的分步优化，雒婧等[4]通过对离心叶轮叶轮背结构特征参数进行优化减小了离心叶轮的应力集中程度。
然而，由于传统多目标优化的局限性，这些研究往往集中于局部特征优化，难以实现结构的全面最优设计。
遗传算法基于生物进化原理搜索最优解，在整个解群体中不断自适应地进行随机搜索，具有内在的隐并行性和更好的全局寻优能力，引入遗传算法一定程度上能克服单纯利用数值计算处理多目标优化问题的局限。
基于BP神经网络的立式离心泵导叶与蜗壳优化设计张德胜;杨港;赵旭涛;杨雪琪;高雄发【期刊名称】《农业机械学报》【年(卷),期】2022(53)4【摘要】立式离心泵是大型灌溉和长距离调水工程的核心动力装备,单机配套功率能够达到40 MW级。
为了降低立式离心泵的运行能耗,以效率指标为优化目标,基于BP(反向传播)神经网络模型与多岛遗传算法对其多个过流部件进行优化设计。
考虑到各过流部件的匹配性,采用Plackett-Burman试验设计从导叶与蜗壳的10个设计参数中筛选出优化设计变量。
运用最优拉丁超立方采样方法设计了106组方案,并搭建了立式离心泵自动数值模拟优化平台。
基于BP神经网络模型构建了优化设计变量和优化目标之间的高精度非线性关系,最终通过多岛遗传算法得到导叶与蜗壳的最优参数组合。
研究结果表明,运用SST k-ω湍流模型能够准确地预测立式离心泵的性能参数;BP神经网络是映射泵设计参数和性能参数间内在联系的有效方法;优化后模型设计工况下效率达到90.21%,较原始模型提高了3.61个百分点;优化后的导叶与蜗壳对立式离心泵设计工况和小流量工况下的性能影响更为显著;优化后导叶与其他过流部件匹配性提高,导叶与蜗壳内部流动特性得到明显改善。
【总页数】10页(P130-139)【作者】张德胜;杨港;赵旭涛;杨雪琪;高雄发【作者单位】江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心【正文语种】中文【中图分类】TH311【相关文献】1.基于CFD的离心泵蜗壳出口扩散管的优化设计研究2.下寨泵站立式单级蜗壳离心泵r改造设计3.斜流式水泵水轮机蜗壳逆向优化及导叶改型设计4.无导叶离心泵蜗壳内低频压力脉动分析5.不同导叶开度下立式蜗壳离心泵失速特性分析因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
