林奇峰 作品数:4 被引量:12 H指数:3 供职机构: 河海大学能源与电气学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 动力工程及工程热物理 交通运输工程 水利工程 天文地球 更多>>
基于响应面模型和NSGA-Ⅱ算法的微水头水泵水轮机叶片优化设计 被引量:3 2017年 针对叶片形状参数与叶片整机效率之间的强非线性关系,提出一种基于响应面模型和NSGA-Ⅱ算法的微水头水泵水轮机优化方法。该方法首先采用正交设计方法对叶片形状参数进行方案设计并将其作为建立响应面模型的训练样本;再用最优拉丁超立方设计方法对转轮叶片的几何形状参数进行方案设计并将其作为建立响应面模型的测试样本。然后用Fluent软件对设计方案进行数值模拟,计算水轮机工况和水泵工况下的整机效率数值模拟值并作为优化目标,建立效率与叶片形状参数之间关系的响应面模型;再利用NSGA-Ⅱ算法对响应面模型进行寻优,获得最优叶片形状参数。对最优方案进行外特性试验,数值模拟值与物理试验结果基本吻合,验证了数值模拟结果的可靠性和该叶片优化设计方法的可行性。 吴国颖 沈萍菲 周大庆 林奇峰关键词:响应面 数值模拟 一种新型潮汐能水轮机的性能分析 被引量:1 2017年 文章基于CFD和模型实验的方法为国内某工程开发了一种转轮直径为0.8 m的新型超低水头潮汐能水轮机。利用数值模拟的方法对海工及机组模型进行1∶1的建模,并根据当地潮差数据确定计算工况点。对比分析了水轮机的内特性和5种不同叶片安放角下水轮机的出力和效率,确定了不同潮差对应的机组进出口水头。在此基础上,利用数值模拟确定的机组进出、口水头进行转轮直径为0.4 m的模型实验,对比分析了5种叶片安放角下模型的出力和效率,并对叶片安放角为28°的模型实验数据和数值模拟数据进行了对比,发现两者的数据比较接近,由此验证了数值模拟的可靠性。 吴国颖 林奇峰 周大庆关键词:低水头 CFD 基于鱼类友好理念的水轮机改型及特性分析 被引量:5 2017年 在越发重视生态保护的今天,水轮机过鱼时减少和消除对鱼类损伤的能力已成为是否环境友好的重要指标。基于国内某电站轴流式水轮机的设计参数建立模型,并基于鱼类友好理念初步针对鱼类普遍受伤因素对原始模型进行几何形状改进。运用CFD数值模拟方法,在同一工况下分别将模型的导叶、轮毂、轮缘、转轮室进出口进行单一改型以及将整合所有改型方式后的模型与原始模型进行水力性能对比,得出导叶改型后效率降低1.76%,出力提升0.02k W;轮毂和转轮室进出口改型后效率和出力基本不变;而轮缘改型后效率提升2.18%且出力增加0.07 k W;整合改型后的模型效率下降3.11%,出力降低0.05 k W。 赵文龙 周大庆 林奇峰关键词:轴流式水轮机 数值模拟 改型设计 叶片材料及根部结构对潮流能水轮机性能的影响 被引量:4 2017年 转轮叶片材料及根部结构对潮流能水轮机水力性能和结构性能有较大影响。文章基于CFD方法对转轮直径为2 m,3种叶片根部方案的潮流能水轮机在不同来流速度工况下的水力性能进行了稳态数值模拟,计算结果表明,当来流速度为4 m/s,采用根部方案2时,机组达到最高效率73.39%。在此基础上,利用单向流固耦合的方法计算分析了该根部方案下采用4种不同材料转轮叶片的结构性能,分析结果表明,叶片采用结构钢、碳纤维HexMC和碳纤维RTP-1389时,最大应力均为130 MPa,未超过许可应力强度,结构钢最大总形变为6.55 mm,玻璃纤维最大总形变为104.72 mm。 林奇峰 周大庆 赵文龙关键词:CFD