| 主权项 |
一种潮流能水轮机叶片翼型设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：根据设计要求确定设计变量和目标函数，建立水翼翼型优化模型；其中，目标函数:f(x)＝f(C<sub>L</sub>,C<sub>L</sub>/C<sub>D</sub>,C<sub>D</sub>,C<sub>pmax</sub>)设计变量:x＝(x<sub>00</sub>,x<sub>11</sub>,y<sub>11</sub>,x<sub>12</sub>,y<sub>12</sub>,...,x<sub>1m</sub>,y<sub>1m</sub>,x<sub>21</sub>,x<sub>21</sub>,x<sub>22</sub>,y<sub>22</sub>,...,x<sub>2n</sub>,y<sub>2n</sub>,x<sub>01</sub>)约束条件：<maths num="0001" id="cmaths0001"><math><![CDATA[<mrow><msubsup><mi>x</mi><mn>00</mn><mi>L</mi></msubsup><mo>≤</mo><msub><mi>x</mi><mn>00</mn></msub><mo>≤</mo><msubsup><mi>x</mi><mn>00</mn><mi>U</mi></msubsup></mrow>]]></math><img file="FDA0000624611760000011.GIF" wi="289" he="78" /></maths><maths num="0002" id="cmaths0002"><math><![CDATA[<mrow><msubsup><mi>x</mi><mn>01</mn><mi>L</mi></msubsup><mo>≤</mo><msub><mi>x</mi><mn>01</mn></msub><mo>≤</mo><msubsup><mi>x</mi><mn>01</mn><mi>U</mi></msubsup></mrow>]]></math><img file="FDA0000624611760000012.GIF" wi="287" he="87" /></maths><maths num="0003" id="cmaths0003"><math><![CDATA[<mrow><msubsup><mi>x</mi><mrow><mn>1</mn><mi>i</mi></mrow><mi>L</mi></msubsup><mo>≤</mo><msub><mi>x</mi><mrow><mn>1</mn><mi>i</mi></mrow></msub><mo>≤</mo><msubsup><mi>x</mi><mrow><mn>1</mn><mi>i</mi></mrow><mi>U</mi></msubsup><mo>,</mo><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mi>m</mi></mrow>]]></math><img file="FDA0000624611760000013.GIF" wi="494" he="85" /></maths><maths num="0004" id="cmaths0004"><math><![CDATA[<mrow><msubsup><mi>x</mi><mrow><mn>2</mn><mi>j</mi></mrow><mi>L</mi></msubsup><mo>≤</mo><msub><mi>x</mi><mrow><mn>2</mn><mi>j</mi></mrow></msub><mo>≤</mo><msubsup><mi>x</mi><mrow><mn>2</mn><mi>j</mi></mrow><mi>U</mi></msubsup><mo>,</mo><mi>j</mi><mo>=</mo><mn>1</mn><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mi>n</mi></mrow>]]></math><img file="FDA0000624611760000014.GIF" wi="515" he="93" /></maths><maths num="0005" id="cmaths0005"><math><![CDATA[<mrow><msubsup><mi>y</mi><mrow><mn>1</mn><mi>i</mi></mrow><mi>L</mi></msubsup><mo>≤</mo><msub><mi>y</mi><mrow><mn>1</mn><mi>i</mi></mrow></msub><mo>≤</mo><msubsup><mi>y</mi><mrow><mn>1</mn><mi>i</mi></mrow><mi>U</mi></msubsup><mo>,</mo><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mi>m</mi></mrow>]]></math><img file="FDA0000624611760000015.GIF" wi="503" he="79" /></maths><maths num="0006" id="cmaths0006"><math><![CDATA[<mrow><msubsup><mi>y</mi><mrow><mn>2</mn><mi>j</mi></mrow><mi>L</mi></msubsup><mo>≤</mo><msub><mi>y</mi><mrow><mn>2</mn><mi>j</mi></mrow></msub><mo>≤</mo><msubsup><mi>y</mi><mrow><mn>2</mn><mi>j</mi></mrow><mi>U</mi></msubsup><mo>,</mo><mi>j</mi><mo>=</mo><mn>1</mn><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mi>n</mi></mrow>]]></math><img file="FDA0000624611760000016.GIF" wi="524" he="86" /></maths>其中，C<sub>L</sub>、C<sub>L</sub>/C<sub>D</sub>、C<sub>D</sub>和C<sub>pmax</sub>分别为任意攻角情况下的升力系数、升阻比、阻力系数和最大压力系数，均为设计变量x的函数；<img file="FDA0000624611760000017.GIF" wi="536" he="92" />和<img file="FDA0000624611760000018.GIF" wi="68" he="82" />分别为前缘、尾缘、翼型上表面控制点横坐标、翼型上表面控制点纵坐标、翼型下表面控制点横坐标和翼型下表面控制点纵坐标的下界，<img file="FDA0000624611760000019.GIF" wi="301" he="90" /><img file="FDA00006246117600000110.GIF" wi="191" he="102" />和<img file="FDA00006246117600000111.GIF" wi="70" he="88" />分别为前缘、尾缘、翼型上表面控制点横坐标、翼型上表面控制点纵坐标、翼型下表面控制点横坐标和翼型下表面控制点纵坐标的上界；m和n分别为水翼上下翼型曲线控制点的数量；x<sub>00</sub>和x<sub>01</sub>分别为水翼翼型前后缘切线，(x<sub>1m</sub>,y<sub>1m</sub>)和(x<sub>2n</sub>,y<sub>2n</sub>)分别为水翼上下翼型曲线上的控制点坐标，x<sub>2n</sub>和x<sub>1m</sub>为水翼上下翼型曲线控制点的横坐标，而y<sub>1m</sub>和y<sub>2n</sub>为水翼上下翼型曲线控制点的纵坐标；步骤二：确定水动力性能和压力系数的计算方法和遗传算法的适应度函数；步骤三：生成初始种群，并拟合水翼翼型曲线；步骤四：生成水翼翼型流体区域网格模型，计算并输出水动力性能，并输出升力、阻力和压力等信息；步骤五：根据水动力系数和压力系数计算目标函数，依据适应度函数进行评估，判断是否收敛，收敛则结束优化，否则生成新种群，返回步骤三。 |
