為滿足791翼型在多工況下具有較好水動(dòng)力性能且能維持其穩(wěn)定性的要求,在模糊集理論和魯棒度的基礎(chǔ)上分別建立多點(diǎn)優(yōu)化和魯棒優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,并依據(jù)樣本空間和兩者的優(yōu)化目標(biāo)分別建立代理模型。運(yùn)用多目標(biāo)遺傳算法對(duì)代理模型尋優(yōu),并結(jié)合CFD數(shù)值計(jì)算和PIV實(shí)測(cè)結(jié)果對(duì)兩種優(yōu)化結(jié)果對(duì)比分析。結(jié)果表明:兩種優(yōu)化方法均能同時(shí)降低翼型在設(shè)計(jì)工況和非設(shè)計(jì)工況下的阻升比且能很好地改善尾流品質(zhì);多點(diǎn)優(yōu)化能靈活調(diào)整不同工況下的權(quán)重因子,但其優(yōu)化效果受所考慮工況數(shù)目的影響;相比于多點(diǎn)優(yōu)化,魯棒優(yōu)化還能提升性能的穩(wěn)定性,使其惡化的程度減弱,適用性更強(qiáng)。 

【文章來(lái)源】：工程熱物理學(xué)報(bào). 2018,39(09)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

冀型形狀

趙斌娟等７Ｗ翼型水動(dòng)ｉｉ性能多ｉｔ和魯棒優(yōu)化對(duì)比研究??１９?＆９??期??維翼型的多目標(biāo)多工況優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了探索，王龍??等［８１運(yùn)用ＷＡＧＡ－ＩＩ遺傳算法對(duì)變風(fēng)速和變風(fēng)向情??況下的風(fēng)力機(jī)翼型進(jìn)行了高升阻比的多點(diǎn)優(yōu)化，優(yōu)??化后的翼型在多個(gè)工況下的氣動(dòng)性能都得到了明顯??的提升。魯棒優(yōu)化是一種減小變鼠和參數(shù)波??動(dòng)所引發(fā)的目標(biāo)變異的方法：ＪＵ等Ｍ以升阻比和??升力系數(shù)的最大化及兩者波動(dòng)程度的最小化為優(yōu)化??目標(biāo)，對(duì)風(fēng)力機(jī)翼型前緣粗糙度的不確定性進(jìn)行了??魯棒優(yōu)化，Ｈｕｙｓｅ等＿對(duì)馬赫數(shù)的不確定性進(jìn)行了??魯棒優(yōu)化，并很好地減小了翼型阻力的波動(dòng)？總之，??在對(duì)翼型氣動(dòng)性能的優(yōu)化問(wèn)題中存在多種優(yōu)化方法，??但在考慮工況參數(shù)變動(dòng)情況下，對(duì)將多點(diǎn)優(yōu)化和魯??棒優(yōu)化運(yùn)用到翼型水動(dòng)力性能優(yōu)化中的研究相對(duì)較??少，對(duì)該兩種優(yōu)化方法在運(yùn)用過(guò)程中比較的研究也??存在不足．??因此，本文以軸流泵常用７９ｉ翼型Ｍ為研究??對(duì)象，對(duì)其水動(dòng)力性能分別進(jìn)行考慮多個(gè)工況的多??點(diǎn)優(yōu)化和考慮來(lái)流速度隨機(jī)波動(dòng)不確定性的獸棒優(yōu)??化，旨在對(duì)比說(shuō)明兩種優(yōu)化對(duì)翼型水動(dòng)力性能優(yōu)化??效果的差異，進(jìn)而總結(jié)兩者的優(yōu)缺點(diǎn)，并提出其在??使用過(guò)程中需注意的Ｎ題，為翼型及其他水力機(jī)械??的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參＾１％??１研究對(duì)象及其參數(shù)化??本研充所選用對(duì)象的形狀如圖１所示，其沿來(lái)??流速度方向的截面形狀為７９１翼型．翼型弦長(zhǎng)??Ｍ鳥(niǎo)翼展長(zhǎng)度Ｗ＝２＆?ｍｍ，．．最大厚度ｌｍａｘ＝４．?＿〇．，??攻角其厚度變化規(guī)律詳見(jiàn)文獻(xiàn)［１４］；??閿＿１?７￡１１．＿馨狀??Ｆｉｇ．?１?Ｔｈｅ?ｓｈａｐｅ?ｏｆ?ａｉｒｆｏｉｌ?７９１??在翼型優(yōu)化段計(jì)中，其參

趙斌娟等：７９１翼型水動(dòng)力性能多點(diǎn)和魯棒優(yōu)化對(duì)比研究??１９６３??９期??０．５?１．０?１．５?２．０?２．５?３．０?３．５?４．０?４．５?５．０?５．５?６．０?６．５?７．０?７．５?８．０??Ｏｒｉｇ—模擬?Ｏｐｔｌ—模擬?０ｐｔ２—模擬??Ｏｒｉｇ￣試驗(yàn)?Ｏｐｔｌ—試驗(yàn)?０ｐｔ２￣試驗(yàn)??Ｏｒｉｇ—尾部?Ｏｐｔｌ—尾部?０ｐｔ２￣尾部??圖５?Ｏｒｉｇ、Ｏｐｔｌ和Ｏｐｔ２翼型中間截面速度分布??Ｆｉｇ．?５?Ｖｅｌｏｃｉｔｙ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｎ?ｍｉｄｄｌｅ?ｓｅｃｔｉｏｎ?ｏｆ?Ｏｒｉｇ，?Ｏｐｔｌ?ａｎｄ?Ｏｐｔ２??由圖ｅ可以看出；在速度Ｋ倆［３，?“］內(nèi)，魯棒??優(yōu)化效果要好于多點(diǎn)優(yōu)化；但在Ｋ間［４吞９］內(nèi)，多??點(diǎn)優(yōu)化效果要好于魯棒優(yōu)化。相對(duì)而言，魯棒優(yōu)化??結(jié)果Ｏｐｔ２的阻力系數(shù)雖然在速度Ｋ間［４．５，?９］內(nèi)高??ｆ多點(diǎn)優(yōu)化結(jié)果Ｏｐｔｌ的阻力系數(shù)，但其變化更加??不緩，水動(dòng)力性能的退化程度減弱，具有更好的穩(wěn)??定性。??圖＜３阻力系數(shù)隨速奪變：化曲線??Ｆｉｇ．?６?Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ?ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ?ｃｈａｎｇｅ?ｗｉｔｈ?ｖｅｌｏｃｉｔｉｅｓ??在圖７中，對(duì)寧多點(diǎn)優(yōu)化來(lái)說(shuō)，Ｏｐｔｌ在大流貴??工況下均的減小歎變大，可能與大流量工況下權(quán)重??因子較大有關(guān)－但就穩(wěn)定性而言由擬合得到敢三??條直錢(qián)的斜率?ｆｏ＝ｅ？，〇２．７＆、％＝０．．０．２＿、ｆｅ＝０．０：２０Ｓ?可??以看出＜峋?＜?知，說(shuō)明經(jīng)魯棒優(yōu)化得到Ｏｐｔ２的??朽隨來(lái)流速度的變化更加平緩，即〇ｐｔ２的穩(wěn)定性??要圩于Ｏｐｔｌ。其次，〇ｐｔ２尾流不均勻度丹的減小??遺要遠(yuǎn)大子Ｏｆｒｔｌ，

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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