潮流能水平轴水轮机用叶片翼型族设计方法与流程

技术特征：

1.一种潮流能水平轴水轮机用叶片翼型族设计方法，其特征在于，采用Hicks-Henne型函数对翼型叶片进行参数化建模，通过控制翼型叶片的上翼面和下翼面关键点来控制翼型曲线，并且，翼型叶片的首尾两点是固定不变。

2.根据权利要求1所述的潮流能水平轴水轮机用叶片翼型族设计方法，其特征在于，

所述翼型叶片的上翼面的函数为：；

所述翼型叶片的上翼面的函数为：；

f_k(x)为Hicks-Henne型函数，其表达式为：

，；

其中，y_0top为初始上翼面函数，y_0low为初始下翼面函数；x为翼型弦长，x取值范围在0~1之间；n为型函数数目；k为控制翼型厚度分布和弯度分布关键点的变量个数；c_k为设计变量；0≤x_k≤1。

3.根据权利要求1或2所述的潮流能水平轴水轮机用叶片翼型族设计方法，其特征在于，采用遗传优化算法来寻找约束条件下的最优翼型，其具体步骤如下：

步骤1、确定设计变量、目标函数和约束条件；

步骤2、生成初始种群；

步骤3、计算适应度值；

步骤4、比较并保存最佳个体；

步骤5、判断是否满足终止条件，若是，则得到优化翼型，若否则执行以下步骤；

步骤6、进行选择、交叉、变异操作生成新一代种群；然后执行步骤3、4、5。

4.根据权利要求3所述的潮流能水平轴水轮机用叶片翼型族设计方法，其特征在于，所述步骤1中确定设计变量具体为：选取上翼面和下翼面共14个型函数的系数c_k作为优化设计变量，则设计变量为：

，

所述的目标函数为：

，

其中，C_L为升力系数，C_D为阻力系数；

所述约束条件包括变量边界约束条件，所述变量边界约束条件为：

，

14个设计变量的约束范围如下：

c₁=[-0.007,0.008],c₂=[-0.007,0.008],c₃=[-0.01,0.01],c₄=[-0.01,0.01],

c₅=[-0.01,0.01],c₆=[-0.005,0.006],c₇=[-0.005,0.006],c₈=[-0.008,0.009],

c₉=[-0.008,0.009],c₁₀=[-0.01,0.01],c₁₁=[-0.01,0.01],c₁₂=[-0.01,0,.01],

c₁₃=[-0.006,0.007],c₁₄=[-0.006,0.007]。