水平轴海流能水轮机的多目标优化设计

【摘要】：能量捕获效率和轴向水推力系数是海流能水轮机转轮的2个重要性能参数.提出了一种水平轴海流能水轮机转轮的多目标优化设计方法.首先采用贝塞尔曲线参数化技术将海流能水轮机转轮叶片节距角分布曲线进行参数化;然后选取转轮的能量捕获效率和轴向水推力系数作为目标函数,并根据BBD试验设计方法和响应面技术建立设计变量和2个目标函数之间的二次多项式响应关系;最后采用NSGA-Ⅱ多目标遗传算法作为优化算法,以叶片节距角分布曲线控制参数为设计变量,以能量捕获效率和轴向水推力系数作为目标函数,以设计变量与目标函数之间的响应关系作为个体适应度评价函数,对海流能转轮进行优化.优化后,叶轮的轴向水推力系数降低了2%,同时能量捕获效率提高了0.4%,证明了所采用的优化方法的有效性. 【作者单位】： 西安理工大学水利水电学院;
【关键词】： 海流能水轮机 多目标优化 试验设计 NSGA-Ⅱ算法
【基金】：国家自然科学基金资助项目(50979091) 陕西省自然科学基础研究计划项目(2012JM7005) 陕西省教育厅专项科研计划项目(2010JK735)
【分类号】：TK730.2
【正文快照】： 海流能作为可再生的海洋能源之一,其利用技表1转轮参数Tab.1 Parameters of rotor blade779术已经在国外取得突破.海流能的开发方式有很多种,其中最主要的2种是水平轴和垂直轴海流能发电装置,又以水平轴海流能发电装置的效率较高,其应用范围也较广.国外很多公司早已对水平轴海

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