Инд. авторы: Семенова А.В., Чирков Д.В., Скороспелов В.А.
Заглавие: Применение метода многоцелевой оптимизации для проектирования формы лопасти рабочего колеса поворотно-лопастной гидротурбины
Библ. ссылка: Семенова А.В., Чирков Д.В., Скороспелов В.А. Применение метода многоцелевой оптимизации для проектирования формы лопасти рабочего колеса поворотно-лопастной гидротурбины // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2013. - Т.15. - № 4-2. - С.588-593. - ISSN 1990-5378.
Внешние системы: РИНЦ: 20376348;
Реферат: rus: Существующий процесс инженерного проектирования проточных частей гидротурбин является сложным и трудоемким процессом, требующим большого инженерного опыта и обширной базы статистического материала. Для повышения эффективности и автоматизации этого процесса в ОАО «Силовые машины» совместно с институтами СО РАН разработан комплекс оптимизационного проектирования «CADRUN-OPT». В качестве метода оптимизации выбран генетический алгоритм. Рассмотрено применение программного комплекса к проектированию лопастной системы поворотно-лопастного рабочего колеса. Решается задача многоцелевой оптимизации формы лопасти с использованием трех целевых функционалов, в процессе решения оптимизируется КПД гидротурбины в точках оптимума универсальной характеристики и в расчетной точке, соответствующей максимальной мощности при расчетном напоре, и кавитационные качества лопастной системы. В качестве объекта параметризации выбирается поверхность лопасти рабочего колеса, описываемая при помощи 24-х параметров. КПД гидротурбины определяется по результатам гидродинамического расчета с использованием k-e модели турбулентности в постановке направляющий аппарат – рабочее колесо – отсасывающая труба.
eng: Existing process of engineering design the flowing parts of water-wheels is difficult and labor-intensive process, demanding wide engineering experience and extensive statistical database. The complex of optimizing design "CADRUN-OPT" is developed for increase the efficiency and automation of this process in JSC “Power Machines” together with institutes of SB RAS. As a method of optimization the genetic algorithm is chosen. Application of program complex to design the blades system at rotary-blade driving wheel is considered. The problem of multi-purpose optimization of a form of the blade is solved with use of three target functionals, in the course of the decision the hydroturbine efficiency in points of optimum of the universal characteristic and in calculated point corresponding to the maximum power at calculated pressure, and cavitational qualities of blades system is optimized. As object of parametrization the surface of the blade of driving wheel, described by means of 24 parameters gets out. The efficiency of the water-wheel is determined by results of hydrodynamic calculation with use of k-ε model of turbulence in statement distributor – driving wheel – draft tube.
Ключевые слова: рабочее колесо; РЕЖИМ РАБОТЫ; Viscous incompressible liquid; Genetic algorithm; multi-purpose optimizing design; operating mode; driving wheel; Blade; rotary-blade hydroturbine; вязкая несжимаемая жидкость; генетический алгоритм; многоцелевое оптимизационное проектирование; лопасть; поворотно-лопастная гидротурбина;
Издано: 2013
Физ. характеристика: с.588-593
Цитирование: 1. Банников, Д.В. Многорежимная оптимизация формы рабочего колеса гидротурбины / Д.В. Банников, С.Г. Черный, Д.В. Чирков и др. // Вычислительные технологии. 2009. Т. 14, № 2. С. 32-50. 2. Лобарева, И.Ф. Многоцелевая оптимизация формы лопасти гидротурбины / И.Ф. Лобарева, В.А. Скороспелов, П.А. Турук и др. // Вычислительные технологии. 2006. Т. 11, № 5. С. 63-67. 3. Семенова, А.В. Методические вопросы проектирования проточных частей поворотно-лопастных рабочих колес / А.В. Семенова, Д.В. Чирков // Сборник докладов 15-ой Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов. – М. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011. С. 163-166. 4. Лобарева, И.Ф. Об одном подходе к оптимизации формы лопасти гидротурбины / И.Ф. Лобарева, В.А. Скороспелов, П.А. Турук и др. // Вычислительные технологии. 2005. Т. 10, № 6. С. 52-73. 5. Sotnikov, A. Two Approaches to Prediction of Hill Diagram for Francis Turbine / A. Sotnikov, S. Cherny, D.V. Chirkov, D. Bannikov / Proceedings of HYDRO VISION RUSSIA - 2011 Int. Conf., Moscow, Russia, 27-30 Mach, 2011. CD-ROM. P. 1-15.