[发明专利]一种潮流能水轮机叶片翼型设计方法

权利要求书

1.一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_L,C_L/C_D,C_D,C_pmax)

设计变量:

x＝(x₀₀,x₁₁,y₁₁,x₁₂,y₁₂,...,x_1m,y_1m,x₂₁,x₂₁,x₂₂,y₂₂,...,x_2n,y_2n,x₀₁)

约束条件：

x00L≤x00≤x00U]]>

x01L≤x01≤x01U]]>

x1iL≤x1i≤x1iU,i=1...m]]>

x2jL≤x2j≤x2jU,j=1...n]]>

y1iL≤y1i≤y1iU,i=1...m]]>

y2jL≤y2j≤y2jU,j=1...n]]>

其中，C_L、C_L/C_D、C_D和C_pmax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；

和分别为前缘、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，和分别为前缘、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；

x₀₀和x₀₁分别为水翼翼型前后缘切线，(x_1m,y_1m)和(x_2n,y_2n)分别为水翼上下翼型曲线上的控制点坐标，x_2n和x_1m为水翼上下翼型曲线控制点的横坐标，而y_1m和y_2n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。