本文關(guān)鍵詞：基于多目標(biāo)遺傳算法的風(fēng)力機(jī)葉片全局優(yōu)化設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 風(fēng)力機(jī)葉片 多目標(biāo)優(yōu)化 遺傳算法 Pareto解集

【摘要】：風(fēng)力機(jī)葉片設(shè)計(jì)的目標(biāo)多樣性使得傳統(tǒng)單一目標(biāo)設(shè)計(jì)方法無(wú)法滿足設(shè)計(jì)要求,大型風(fēng)力機(jī)的高發(fā)電量與大負(fù)載之間的矛盾必須得到平衡。為此,以年發(fā)電量最大和葉片質(zhì)量最輕為優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo),通過(guò)多目標(biāo)遺傳算法設(shè)計(jì)5 MW大型風(fēng)力機(jī)葉片,得到Pareto分布優(yōu)化解集。與美國(guó)可再生能源實(shí)驗(yàn)室(National Renewable Energy Laboratory,NREL)設(shè)計(jì)的5 MW風(fēng)力機(jī)葉片比較,結(jié)果表明,Pareto優(yōu)化解集均一定程度優(yōu)于參考葉片,年發(fā)電量最大提高量為3.3%,最大質(zhì)量減少量為8.7%,其中優(yōu)化設(shè)計(jì)葉片2在質(zhì)量降低3.8%的基礎(chǔ)上,提高了3%的年發(fā)電量,達(dá)到了優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。優(yōu)化設(shè)計(jì)葉片額定風(fēng)況下推力系數(shù)和葉根彎矩均更小,最大功率系數(shù)更大。變風(fēng)況下功率特性與參考葉片相差不大,低風(fēng)速下設(shè)計(jì)葉片輸出功率略高,推力系數(shù)更小。
【作者單位】： 上海理工大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院;上海理工大學(xué)上海市動(dòng)力工程多相流動(dòng)與傳熱重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 風(fēng)力機(jī)葉片 多目標(biāo)優(yōu)化 遺傳算法 Pareto解集
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(51176129) 上海市教育委員會(huì)科研創(chuàng)新(重點(diǎn))(13ZZ120,13YZ066) 教育部高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金(博導(dǎo)類)(20123120110008) 上海市研究生創(chuàng)新基金(JWCXSL1402)資助項(xiàng)目
【分類號(hào)】：TM315
【正文快照】： 0前言*風(fēng)電發(fā)展迅速,為減小發(fā)電成本,風(fēng)力機(jī)的發(fā)展逐漸趨于大型化,風(fēng)輪質(zhì)量也隨之陡增,2020年預(yù)計(jì)投入使用的20 MW風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪直徑達(dá)200m[1]。葉片作為風(fēng)力機(jī)唯一汲取能量的部件,其氣動(dòng)外形直接影響風(fēng)力機(jī)功率特性,也與葉片的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與載荷承受能力密切相關(guān)。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法均

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 陳進(jìn);王旭東;沈文忠;朱衛(wèi)軍;張石強(qiáng);;風(fēng)力機(jī)葉片的形狀優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2010年03期

2 胡燕平;戴巨川;劉德順;;大型風(fēng)力機(jī)葉片研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2013年20期

3 汪泉;陳進(jìn);王君;游穎;孫金風(fēng);鄔述暉;;氣動(dòng)載荷作用下復(fù)合材料風(fēng)力機(jī)葉片結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2014年09期

4 程珩;張水明;權(quán)龍;;基于約束主導(dǎo)混合粒子群算法的風(fēng)力機(jī)葉片優(yōu)化方法研究[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2015年01期

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 程危危;曹登慶;初世明;;風(fēng)力機(jī)葉片動(dòng)力學(xué)建模研究[J];動(dòng)力學(xué)與控制學(xué)報(bào);2011年04期

2 成昌振;袁光明;;具有自動(dòng)控制功能的風(fēng)機(jī)葉片疲勞加載基座設(shè)計(jì)[J];裝備制造技術(shù);2012年07期

3 楊從新;張強(qiáng);;考慮靜氣彈特性的風(fēng)力機(jī)葉片優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào);2014年01期

4 顏晨;李曉玲;李義全;;大型復(fù)合材料風(fēng)電葉片模具整體設(shè)計(jì)與制造技術(shù)[J];玻璃鋼/復(fù)合材料;2014年05期

5 劉穎;嚴(yán)軍;;基于葉素動(dòng)量理論的水平軸風(fēng)力機(jī)葉片設(shè)計(jì)方法[J];蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào);2014年06期

6 賈智源;關(guān)曉方;王戰(zhàn)堅(jiān);侯博;李煒;;風(fēng)電葉片用單向復(fù)合材料單層厚度影響因素研究[J];玻璃鋼/復(fù)合材料;2015年04期

7 楊陽(yáng);李春;葉舟;繆維跑;;風(fēng)力機(jī)葉片多目標(biāo)遺傳算法優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2015年05期

8 周鳳璽;馬強(qiáng);宋瑞霞;;含液飽和多孔二維梁的動(dòng)力特性分析[J];工程力學(xué);2015年05期

9 姜海波;曹樹(shù)良;陽(yáng)平;;水平軸風(fēng)力機(jī)的功率極限[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2011年10期

10 楊濤;任永;劉霞;黃樹(shù)紅;高偉;;風(fēng)力機(jī)葉輪質(zhì)量不平衡故障建模及仿真研究[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2012年06期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 程危危;曹登慶;初世明;;水平軸風(fēng)力機(jī)葉片非線性振動(dòng)研究[A];第十三屆全國(guó)非線性振動(dòng)暨第十屆全國(guó)非線性動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性學(xué)術(shù)會(huì)議摘要集[C];2011年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 張德欣;工程設(shè)計(jì)中一些形狀優(yōu)化問(wèn)題的研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

2 張石強(qiáng);風(fēng)力機(jī)專用翼型及葉片關(guān)鍵設(shè)計(jì)理論研究[D];重慶大學(xué);2010年

3 何偉;湍流風(fēng)場(chǎng)模擬與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組載荷特性研究[D];華北電力大學(xué);2013年

4 李媛;風(fēng)力機(jī)葉片流固耦合數(shù)值模擬[D];華北電力大學(xué);2013年

5 姚奇;Magnus風(fēng)力機(jī)葉片的改進(jìn)及其特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

6 汪泉;風(fēng)力機(jī)葉片氣動(dòng)外形與結(jié)構(gòu)的參數(shù)化耦合設(shè)計(jì)理論研究[D];重慶大學(xué);2013年

7 劉國(guó)特;風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片覆冰預(yù)測(cè)與覆冰對(duì)機(jī)組出力影響研究[D];華南理工大學(xué);2014年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 甘文艷;風(fēng)機(jī)葉片動(dòng)態(tài)響應(yīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];蘭州理工大學(xué);2011年

2 周振凱;水平軸風(fēng)力機(jī)葉片優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];重慶大學(xué);2011年

3 王新新;獨(dú)立式PMSG風(fēng)電實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的研究與實(shí)現(xiàn)[D];江南大學(xué);2012年

4 張福成;基于FLUENT的風(fēng)力發(fā)電機(jī)流場(chǎng)仿真研究[D];大連理工大學(xué);2012年

5 任永;風(fēng)力機(jī)輪不平衡故障建模與仿真研究[D];華中科技大學(xué);2012年

6 張釗;大型水平軸風(fēng)力機(jī)葉片氣動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)及氣動(dòng)載荷分析[D];蘭州理工大學(xué);2013年

7 張強(qiáng);大型水平軸風(fēng)力機(jī)葉片氣動(dòng)結(jié)構(gòu)一體化優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];蘭州理工大學(xué);2013年

8 周率;基于模糊-Q算法的自動(dòng)發(fā)電控制問(wèn)題研究[D];華南理工大學(xué);2013年

9 凡盛;小型風(fēng)力機(jī)葉片氣動(dòng)外形優(yōu)化與動(dòng)力特性分析[D];湘潭大學(xué);2013年

10 馬俊達(dá);海洋浮標(biāo)光學(xué)穩(wěn)定系統(tǒng)控制規(guī)律的研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2013年

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳宗來(lái),陳余岳;大型風(fēng)力機(jī)復(fù)合材料葉片技術(shù)及進(jìn)展[J];玻璃鋼/復(fù)合材料;2005年03期

2 趙亮;呂劍虹;向文國(guó);;采用極值搜索法的風(fēng)電機(jī)組最大風(fēng)能追蹤控制[J];電網(wǎng)技術(shù);2011年05期

3 張春麗;黃爭(zhēng)鳴;董國(guó)華;;基于非線性本構(gòu)關(guān)系的復(fù)合材料風(fēng)機(jī)葉片有限元極限分析與設(shè)計(jì)[J];復(fù)合材料學(xué)報(bào);2007年02期

4 張建輝;楊少?zèng)_;蘇勝昔;閻宇杰;;風(fēng)電葉片玻璃纖維層合板的力學(xué)性能試驗(yàn)研究[J];復(fù)合材料學(xué)報(bào);2011年05期

5 馮消冰;黃海;王偉;;基于遺傳算法的大型風(fēng)機(jī)復(fù)合材料葉片根部強(qiáng)度優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];復(fù)合材料學(xué)報(bào);2012年05期

6 陳宇奇;王鐵民;蘇成功;;風(fēng)電機(jī)組葉片蒙皮結(jié)構(gòu)鋪層設(shè)計(jì)研究[J];風(fēng)能;2010年07期

7 周偉;孫詩(shī)茹;馮艷娜;張亭;韓江云;戚海東;;風(fēng)電葉片復(fù)合材料拉伸損傷破壞聲發(fā)射行為[J];復(fù)合材料學(xué)報(bào);2013年02期

8 吳蔚;楊科;張磊;劉強(qiáng);;6 MW大厚度鈍尾緣風(fēng)電葉片結(jié)構(gòu)分析[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2013年06期

9 肖帥;楊耕;耿華;;抑制載荷的大型風(fēng)電機(jī)組滑模變槳距控制[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2013年07期

10 余畏;張明明;徐建中;;基于柔性尾緣襟翼的風(fēng)電葉片氣動(dòng)載荷智能控制[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2013年06期

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 黃小華;李德源;;風(fēng)力機(jī)葉片動(dòng)力特性測(cè)試分析方法研究[J];長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版)理工卷;2007年02期

2 黃華;張禮達(dá);;風(fēng)力機(jī)葉片翼型氣動(dòng)性能設(shè)計(jì)計(jì)算方法的分析與研究[J];能源工程;2007年03期

3 張禮達(dá);任臘春;陳榮盛;毛金鐸;;風(fēng)力機(jī)葉片外形設(shè)計(jì)及三維實(shí)體建模研究[J];太陽(yáng)能學(xué)報(bào);2008年09期

4 陳紹杰;申振華;徐鶴山;;復(fù)合材料與風(fēng)力機(jī)葉片[J];玻璃鋼/復(fù)合材料;2008年02期

5 陳紹杰;申振華;徐鶴山;;復(fù)合材料與風(fēng)力機(jī)葉片[J];可再生能源;2008年02期

6 田會(huì)方;曾琴琴;黃超;;風(fēng)力機(jī)葉片設(shè)計(jì)與建模[J];機(jī)械制造;2009年03期

7 王強(qiáng)華;;風(fēng)力機(jī)葉片的運(yùn)行和維護(hù)策略[J];玻璃鋼;2009年03期

8 陳進(jìn);王旭東;沈文忠;朱衛(wèi)軍;張石強(qiáng);;風(fēng)力機(jī)葉片的形狀優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2010年03期

9 王強(qiáng)華;;熱塑性塑料可用于風(fēng)力機(jī)葉片嗎?[J];玻璃鋼;2010年02期

10 王旭東;陳進(jìn);張石強(qiáng);;基于氣動(dòng)彈性理論的風(fēng)力機(jī)葉片耦合分析[J];太陽(yáng)能學(xué)報(bào);2010年01期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 師英;陳長(zhǎng)征;;大型風(fēng)力機(jī)葉片工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)新方法的研究[A];第十二屆全國(guó)設(shè)備故障診斷學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

2 張錦南;鐘方國(guó);;300kW風(fēng)力機(jī)葉片的研制與應(yīng)用[A];第十三屆玻璃鋼/復(fù)合材料學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1999年

3 魏東;李樹(shù)民;陳坤;杜雁霞;桂業(yè)偉;;復(fù)合材料風(fēng)力機(jī)葉片的輕量化設(shè)計(jì)[A];中國(guó)力學(xué)大會(huì)——2013論文摘要集[C];2013年

4 梁明軒;陳長(zhǎng)征;;風(fēng)力機(jī)葉片流固耦合效應(yīng)研究[A];第十二屆全國(guó)設(shè)備故障診斷學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

5 張錦南;鄔培超;;大型玻璃鋼風(fēng)力機(jī)葉片的發(fā)展與研制[A];第十一屆玻璃鋼/復(fù)合材料學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1995年

6 嚴(yán)天鵬;肖勁松;;大型風(fēng)力機(jī)葉片的紅外成像無(wú)損檢測(cè)技術(shù)研究[A];21世紀(jì)太陽(yáng)能新技術(shù)——2003年中國(guó)太陽(yáng)能學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2003年

7 張傳經(jīng);肖勁松;;基于可靠性的風(fēng)力機(jī)葉片在拍打方向上的疲勞分析[A];21世紀(jì)太陽(yáng)能新技術(shù)——2003年中國(guó)太陽(yáng)能學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2003年

8 姚輝;陳余岳;;大型風(fēng)力機(jī)葉片氣彈穩(wěn)定分析[A];21世紀(jì)太陽(yáng)能新技術(shù)——2003年中國(guó)太陽(yáng)能學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2003年

9 楊國(guó)林;陳長(zhǎng)征;;基于遺傳算法的風(fēng)力機(jī)葉片優(yōu)化設(shè)計(jì)理論[A];第十二屆全國(guó)設(shè)備故障診斷學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

10 李傳勝;張錦南;;真空灌注成型工藝在大型風(fēng)力機(jī)葉片中的應(yīng)用[A];第十六屆玻璃鋼/復(fù)合材料學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2005年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 駐上海記者 施來(lái)發(fā);國(guó)內(nèi)第一片1.5兆瓦風(fēng)力機(jī)葉片成功下線[N];中國(guó)建材報(bào);2006年

2 記者　張從春 通訊員　楊懿忠;中復(fù)連眾成功收購(gòu)德國(guó)風(fēng)力機(jī)葉片公司[N];國(guó)際商報(bào);2007年

3 康傳明　張為民;十一院風(fēng)力機(jī)葉片設(shè)計(jì)取得突破[N];中國(guó)航天報(bào);2009年

4 張錦南;國(guó)產(chǎn)300千瓦風(fēng)力機(jī)葉片前景廣闊[N];中國(guó)電力報(bào);2001年

5 記者　李忠國(guó);德國(guó)諾依公司代表來(lái)我市考察[N];白銀日?qǐng)?bào);2006年

6 采如;中國(guó)建材收購(gòu)德國(guó)NOI葉片工廠[N];中國(guó)貿(mào)易報(bào);2007年

7 吉文化邋樊華 金功亭 嚴(yán)維新;“拿來(lái)主義”續(xù)寫風(fēng)葉傳奇[N];江蘇經(jīng)濟(jì)報(bào);2007年

8 記者 王孫;CCS頒發(fā)首張風(fēng)電產(chǎn)品認(rèn)證書(shū)[N];中國(guó)船舶報(bào);2008年

9 駐上海記者 施來(lái)發(fā);上海玻璃鋼研究院獲國(guó)內(nèi)風(fēng)電行業(yè)首張產(chǎn)品認(rèn)證證書(shū)[N];中國(guó)建材報(bào);2008年

10 張長(zhǎng)明;LM風(fēng)力機(jī)葉片預(yù)彎發(fā)明專利被判無(wú)效[N];中國(guó)建材報(bào);2008年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 張宇;大型風(fēng)力機(jī)葉片的振動(dòng)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2013年

2 陳洪勝;后掠型風(fēng)力機(jī)葉片的啟動(dòng)特性研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所）;2012年

3 劉磊;風(fēng)力機(jī)葉片非定常氣動(dòng)特性的研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所）;2012年

4 喬印虎;壓電板殼風(fēng)力機(jī)葉片設(shè)計(jì)與振動(dòng)控制研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2014年

5 趙新光;風(fēng)力機(jī)葉片疲勞裂紋特征提取方法研究[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2013年

6 廖猜猜;極限載荷條件下的風(fēng)力機(jī)葉片鋪層優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所）;2012年

7 汪泉;風(fēng)力機(jī)葉片氣動(dòng)外形與結(jié)構(gòu)的參數(shù)化耦合設(shè)計(jì)理論研究[D];重慶大學(xué);2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李芒芒;風(fēng)力機(jī)葉片機(jī)械損傷動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方法與技術(shù)研究[D];長(zhǎng)沙理工大學(xué);2012年

2 魏義利;大型風(fēng)力機(jī)葉片的外形設(shè)計(jì)與數(shù)值模擬分析[D];大連理工大學(xué);2010年

3 梁明軒;風(fēng)力機(jī)葉片流固耦合機(jī)理研究[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2011年

4 劉克剛;風(fēng)力機(jī)葉片設(shè)計(jì)與流場(chǎng)仿真[D];武漢理工大學(xué);2011年

5 韓宇;大型風(fēng)力機(jī)葉片疲勞壽命分析[D];華北電力大學(xué)（北京）;2011年

6 申慧淵;風(fēng)力機(jī)葉片氣動(dòng)彈性穩(wěn)定性的工程應(yīng)用研究[D];蘭州理工大學(xué);2011年

7 張慶麟;風(fēng)力機(jī)葉片三維氣動(dòng)性能的數(shù)值研究[D];清華大學(xué);2007年

8 朱衛(wèi)平;周期性及氣動(dòng)荷載對(duì)風(fēng)力機(jī)葉片動(dòng)力特性影響研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

9 趙明安;風(fēng)力機(jī)葉片阻尼減振動(dòng)態(tài)特性研究[D];太原科技大學(xué);2012年

10 任延中;兆瓦級(jí)風(fēng)力機(jī)葉片揮舞擺振特性研究[D];華北電力大學(xué);2012年

，

本文編號(hào)：980000