空气动力学学报
空氣動力學學報
공기동역학학보
ACTA AERODYNAMICA SINICA
2012年
3期
405-410
,共6页
邓磊%乔志德%宋文萍%高永卫
鄧磊%喬誌德%宋文萍%高永衛
산뢰%교지덕%송문평%고영위
水平轴风力机%响应面方法%优化设计%多目标%NPU-WA翼型族
水平軸風力機%響應麵方法%優化設計%多目標%NPU-WA翼型族
수평축풍력궤%향응면방법%우화설계%다목표%NPU-WA익형족
运用基于响应面方法的优化设计技术,于径向使用NPU-WA-风力机专用翼型族的某1.5MW水平轴风力机叶片的多目标、多约束优化设计研究中.风力机气动性能使用基于叶素-动量理论的风力机性能分析和设计软件PROPID51.设计变量为叶片径向外形参数,包括弦长和扭转角分布,但是相对厚度保持不变;设计目标为年发电量和功率系数的最大化；在多目标优化中,使用“统一目标函数”法将多个设计目标函数通过加权求和统一到一个目标函数中.为减小计算量,响应面模型使用不含二阶交叉项的二阶多项式模型；构建模型中试验点的选择满足D-优化准则.以某1.5MW变速变矩型风力机叶片为例,进行了优化设计研究.叶片径向使用西北工业大学翼型研究中心设计的NPU-WA-风力机专用翼型族,使用CFD计算的气动性能数据作为输入进行了设计,分析了目标函数的权值分配对设计结果的影响；使用风洞测量自由转捩的气动性能数据进行了设计并分析了表面光滑条件对气动性能的影响.
運用基于響應麵方法的優化設計技術,于徑嚮使用NPU-WA-風力機專用翼型族的某1.5MW水平軸風力機葉片的多目標、多約束優化設計研究中.風力機氣動性能使用基于葉素-動量理論的風力機性能分析和設計軟件PROPID51.設計變量為葉片徑嚮外形參數,包括絃長和扭轉角分佈,但是相對厚度保持不變;設計目標為年髮電量和功率繫數的最大化；在多目標優化中,使用“統一目標函數”法將多箇設計目標函數通過加權求和統一到一箇目標函數中.為減小計算量,響應麵模型使用不含二階交扠項的二階多項式模型；構建模型中試驗點的選擇滿足D-優化準則.以某1.5MW變速變矩型風力機葉片為例,進行瞭優化設計研究.葉片徑嚮使用西北工業大學翼型研究中心設計的NPU-WA-風力機專用翼型族,使用CFD計算的氣動性能數據作為輸入進行瞭設計,分析瞭目標函數的權值分配對設計結果的影響；使用風洞測量自由轉捩的氣動性能數據進行瞭設計併分析瞭錶麵光滑條件對氣動性能的影響.
운용기우향응면방법적우화설계기술,우경향사용NPU-WA-풍력궤전용익형족적모1.5MW수평축풍력궤협편적다목표、다약속우화설계연구중.풍력궤기동성능사용기우협소-동량이론적풍력궤성능분석화설계연건PROPID51.설계변량위협편경향외형삼수,포괄현장화뉴전각분포,단시상대후도보지불변;설계목표위년발전량화공솔계수적최대화；재다목표우화중,사용“통일목표함수”법장다개설계목표함수통과가권구화통일도일개목표함수중.위감소계산량,향응면모형사용불함이계교차항적이계다항식모형；구건모형중시험점적선택만족D-우화준칙.이모1.5MW변속변구형풍력궤협편위례,진행료우화설계연구.협편경향사용서북공업대학익형연구중심설계적NPU-WA-풍력궤전용익형족,사용CFD계산적기동성능수거작위수입진행료설계,분석료목표함수적권치분배대설계결과적영향；사용풍동측량자유전렬적기동성능수거진행료설계병분석료표면광활조건대기동성능적영향.
