基于神经网络和遗传算法的轴流风机叶轮优化

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1、硕士学位论文MASTER'SDISSERTATION论文题目基于BP神经网络和遗传算法的射雾器轴流风机叶轮优化作者姓名杨航学位类别机械工程指导教师高殿荣教授2015年12月中图分类号：TH137学校代码：10216UDC：621密级：公开工程硕士学位论文（应用研究型）基于神经网络和遗传算法的轴流风机叶轮优化硕士研究生：杨航导师：高殿荣教授副导师：杨超高工申请学位：工程硕士学科专业：机械工程所在单位：机械工程学院答辩日期：2015年12月授予学位单位：燕山大学ADissertationinMechatronic

2、EngineeringSTRUCTUREOPTIMIZATIONINAXIALFLOWFANIMPELLERBASEDONTHENEURALNETWORKANDGENETICALGORITHMByYangHangSupervisor:ProfessorGaoDianrongVicesupervisor:SeniorEngineerYangChaoYanshanUniversityDecember,2015燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于神经网络和遗传算法的轴流风机叶轮

3、优化》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《基于神经网络和遗传算法的轴流风机叶轮优化》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位

4、论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要随着环境污染，尤其是大气污染的日益加剧，人们正努力研发不同的设备来改善大气质量。其中射雾器已经被广泛的应用于抑尘、降尘、降雾霾等方面。轴流风机作为射雾器的核心部件，其性能对射雾器性能有着至关重要的影响

5、。高速发展的CFD数值模拟技术在轴流风机结构优化方面的应用大大节省了轴流风机的研发成本。本文通过利用NACA四位数翼型对轴流风机叶轮进行三维建模，并通过理论分析确定轴流风机主要结构参数建立风机模型。采用CFD软件对不同叶轮结构的轴流风机模型仿真分析。主要探讨了翼型相对弯度、最大弯度位置、相对厚度、弦长以及叶片安装角等参数改变时风机性能参数的变化规律，对风机叶轮结构设计具有一定的指导意义。本文采用BP神经网络和遗传算法相结合的方式，首先建立了一个包含五个输入一个输出的三层BP神经网络，并采用L-M算法实现了对轴

6、流风机叶轮结构与射程之间的映射关系进行拟合，在此基础上采用遗传算法对拟合成功的网络进行寻优，得出了原始风机模型的最优叶轮结构，使风机性能得到大幅提高。同时本文利用正交试验优化方法与上述优化结果进行对比，分析了各自优化结果差异的原因。关键词：轴流风机；CFD；神经网络；遗传算法；翼型-I-燕山大学工程硕士学位论文AbstractAsthepollutionoftheenvironment,especiallytheincreasingairpollution,peopleareworkingtodevelopd

7、ifferentdevicestoimproveairquality.Whereinthesprayerhasbeenwidelyappliedinthededustingandgovernancehaze.Axialflowfanasacorecomponentofsprayer,playsanimportantroletoimprovethesprayerperformance.RapiddevelopmentofCFDnumericalsimulationtechnologyintheapplicati

8、onofaxialflowfanstructureoptimizationgreatlysavedthedevelopmentcostofaxialflowfan.Inthispaper,byusingtheNACAfour-digitairfoilbuiltthe3-Dmodelofaxialflowfanimpeller,anddeterminedthemainstructuralparamet