大型风力机专用翼型造型方法及优化.pdfVIP

2012 Simulia 中国用户年会  大型风力机专用翼型造型方法及优化  1 2 1 1 周文明 ，赖宇阳 ，代海涛 ，刘丹   1  国电联合动力技术有限公司，北京  100039  2 北京树优信息技术有限公司， 北京  100062       摘要：为实现风力机翼型的设计和优化，本文采用 Bezier 曲线进行叶片初步参数化建模，通过 CFD 软件 对翼型流场模拟、计算，基于ISIGHT优化平台选取典型几何造型参数为优化变量、气动性能参数为优化目 标，选取外部补偿法结合二次序列规划法进行整个优化问题的寻优，并通过比较验证该方法的优越性。实 例结果表明该设计方案切实可行。 关键词：风力机翼型 Bezier 曲线 气动优化 外部补偿法 连续二次规划法 Special profile of large Wind Turbine modelling method  and optimization   1 2 1 1 Zhou Wenming , Lai Yuyang , Dai Haitao , Liu Dan   (1. GUODIAN UNITED POWER TECHNOLOGY COMPANYLTD., Beijing 10039)    (2. SOYOTEC LIMITED, Beijing, 100062)  Abstract ：To design wind turbine blade and optimize on aerodynamic performance, initial parameterized model of blade was generated by using Bezier curve. The CFD software was used for flow calculation and simulation. The typical modeling parameters and the aerodynamic performance parameters were selected as optimization variables and the objective function. Combination of exterior Penalty and Sequential Quadratic Programming (DONLP) was chosen for the whole optimization problem, and the superiority of the method was verified by comparison. The results demonstrated the method was effective. Key words: Wind Turbine blade Bezier curve Aerodynamic Optimization Exterior Penalty DONLP 引 言 风力机涡轮翼型设计存在两类问题，正问题和反问题。正问题的思路是通过不断改变几 何造型计算来获得理想的性能，这种方法耗时耗力，并且要求设计者有丰富的经验。反问题 是通过翼型压力或者速度分布来生成叶型，传统方法不适合存在粘性、漩涡运动等复杂的流 场情况，随着反问题的发展，已逐步使人们获取具有预期可控气动性能翼型的愿望成为可能。 本文发展了一种通过调整几何造型参数来获取最佳气动性能的优化设计方法，该过程是一个