井下涡轮发电机叶片改型与优化设计

为提高涡轮叶片效率和涡轮发电机的输出功率,提出一种叶片改型与优化设计的方法。分别对导轮型线和涡轮翼型进行改型,通过不同叶型的导轮和涡轮组合的CFD流场分析,研究不同结构的导轮对涡轮性能的影响,从中选择出高效率、大扭矩的叶轮组合,基于BP神经网络和Fmincon函数与遗传算法结合的方法对叶片进行优化分析,并对比试验数据验证了此方法的可行性。优化结果表明单级涡轮的效率增加了4.74%,最大工作效率由初始的64.824%提高至79.4%,提升了约14.6%,理想输出功率增加了274.7 W。