离心压气机总体性能及叶轮子午型线优化

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1、中tg科学沈二程魏物理研究所硕士学位论次摘要随着计算机应用的普及，将CAD引入压气机的设计领域已经变得非常现实.这篇论文所做的主要工作就是发展3个相互独立的功能模块:离心压缩机叶轮子午流道型线生成模块、离心压气机热力参数预选模块和离心压缩机级参数优化模块，来进一步优化和完善离心压缩机的CAD系统.在子午流道设计模块电子午流道由可调整的2阶Bezier曲线“成。彝计者可以根据计算机程序给出的气动性能计算结果决定对子午流道的修改方向以及确定最终方案户-在离心压气机热力参数预选模块中，初始参数的输入以及结果数据的显示和打印”通过人机对话界面封，并引入了设计数据库·(0-4设计初始参数的选择变得更

2、加方便、有效。一〕在离心压缩机级参数优化模块中，遗传算法被用来作为优化的核心算法.(这样可以避免传统优化方法在处理多极值函数时丢失最值点的缺陷·由于离心压气机级效率的计算函数特性不能确定，利用遗传算法进行优化体现了巨大的优越性，从本文的讨论分析可以看出，原先的传统优化方法并没有获得最优设计点参数，而利用遗传算法进行改进后，模块的搜索最优值能力得到明显的提高乡/-关键词:离心压气机CAD，级参数优化遗传算法THEOPTIMIZATIONOFCENTRIFUGALCOMPRESSOR'SPERFORMANCEANDMERIDIONALFLOWPATHAbstractInthisthesis,w

3、edeveloped3indepentmodelsinacomputerizedcentrifugalcompressordesignsystem.:meridionalflowpathdesigningmodel,aerodynamicparameterpredictionmodelandcompressorperformanceoptimizationmodel.Inthemeridionalflowpathdesigningmodel,Bezierfunctionisusedtoformthemeridionalflowpathofthecentrifugalcompressor,a

4、ndthedesignercanacceptorredesigntheflowpathwiththeaerodynamicresultsgivenbythedesigningprogramToimprovethedesigningeficiency,theaerodynamicparameterpredictionmodelhasafriendlyman-machineinterfaceandsomepowerfuldatabase.Bythismeans,anewcompressor'saerodynamicparameterpredictionbecomemoreandmoreeasi

5、ly.Mostoftraditionalmethodscannotsolvetheproblemwhichhasmultiplesolutionsproperly,soweemploytheGAmethodincompressorperformanceoptimizationmodelwhichtaketheplaceofatraditionmethod.Andasaresult,wesomebettersolutions:theimpellerisentropicefficiencyisimprovedby0.6%,stageisentropiceficiencyisimprovedby

6、0.9%,andtheoverallisentropiceficiencyisimproved勿0.9%Keywords:centrifugalcompressorCAD,performanceoptimization,GeneticAlgorithm-1】一第1章绪论这篇论文分为三个部分:计算机辅助离心压缩机热力设计、离心压缩机叶轮子午流道型线优化以及遗传算法在离心压缩机参数优化中的应用。这三部分内容虽然相互独立，但均包容于一个离心压缩机的设计体系之中，是为进一步完善离心压缩机CAD系统做的多种努力中的几个主要部分。现将这三部分的工作内容概述如下:愁，.，计算机辅助离心压缩机热力设计离心

7、压缩机的三元设计体系发展到今天已经相当完善。但长期以来，离心压缩机的设计过程墓本上是半人工化，设计人员的工作负担比较重.随着计算机技术的迅速发展，特别是微机版本的数据库技术及工程软件开发工具的逐渐普及，将离心压缩机的三元设计体系编制成一套比较完整的软件，将计算机辅助设计引入离心压缩机的热力设计当中的时机已经成熟.工程热物理所与陕西鼓风机厂(国内第二大鼓风机厂)合作，正在以往工作墓础上进一步发展和完善一个比较完整，实用性较