确定螺旋桨侧斜分布的一种数值优化方法-论文.pdf

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1、第18卷第7期船舶力学Vo1．18No．72014年7月JournalofShipMechanicsJu1．2014文章编号：1007—7294(2014)07—0771—07确定螺旋桨侧斜分布的一种数值优化方法蔡昊鹏，马骋，陈科，钱正芳l，2，张赫(1海军装备研究院，北京100161；2海军工程大学，武汉430033；3中国舰船研究院，北京100192)摘要：合理的侧斜分布可以使螺旋桨各半径剖面不同时进入船艉非均匀流场的高伴流区域，可有效降低螺旋桨在船艉非均匀流场运转所引发的振动噪声。文章利用基于螺旋

2、桨面元法的非定常水动力性能预报工具配合智能寻优算法，对螺旋桨侧斜分布问题进行迭代优化设计。侧斜分布曲线采用B样条曲线表达，可保证曲线在优化过程中的光顺性；应用改进粒子群算法，结合螺旋桨非定常水动力性能预报工具，以降低轴向非定常力幅值为目标对侧斜分布进行了优化及相关的分析探讨；编制了基于OpenMP语言的并行优化算法以在多核高性能计算机上提高运算效率。数值优化结果表明，采用文中方法优化侧斜分布，可降低螺旋桨的非定常力幅值，该文的侧斜优化方法是可行、有效的，并行算法的引人可明显提高优化效率。关键词：侧斜分布

3、优化；改进粒子群算法；非定常面元法；并行计算中图分类号：U661．313文献标识码：Adoi：10．39696．issn．1007-7294．2014．07．005Anumewrical0,otimizatilonmetUhlo0dtoOdetermilnepropellerskewdistributionCAIHao-peng，MACheng，CHENKe，QIANZheng-fang一，ZHANGHe(1InstituteofNavalAcademyofArmament，Beijing100161，

4、China；2NavalUniv．ofEngineering，Wuhan430033，China；3ChinaShipResearchandDevelopmentAcademy，Beijing100192，China)Abstract：Betterskewdistributionisbenefitforpropellerbladesectionstoaccessthenonuniformshipwakenonsynchronously，SOthevibrationandnoiseinducedbypro

5、pelleroperatingintheshipwakecanbede—creased．Inthispaper，anartificialintelligenceoptimizationalgorithmandapredictionmethodofunsteadyhydrodynamiccharacteristicsofpropellerbasedonthesurfacepanelmethodareprovidedtooptimizethepropellerskewdistribution．Theprop

6、ellerskewdistributioncurveisdescribedbyB—spline，andthecurvefairingisensured；Aimingatreducingunsteadyaxialforces，animprovedparticleswal3noptimizationcombinedwiththepredictionmethodofpmpeHerunsteadyhydrodynamicperformanceisutilizedtooptimizeandanalyzeprope

7、llerskewdistribution．TheparalleloptimizationalgorithmbasedonOpenMPisalsodevelopedformulti——cupcomputersinordertoimprovethecomputationeficiency．Numericaloptimizationresultsshowthatthepropellerskewoptimizationmethodprovidedinthispapercanreducepropellerunst

8、eadythrustamplitude，themethodiseffective，reliableandpractical，andtheparallelcomputingcanimprovetheoptimizingeficiencygreatly．Keywords：skewdistributionoptimization；improvedPSO(particleswarmoptimization)；unsteadysurfacepanel