基于MATLAB遗传算法工具箱的组合涡旋型线优化

发布时间：2020-12-01 19:30

　　在涡旋压缩机型线的设计中,为了提高涡旋盘的面积利用率、涡旋压缩机的吸气容积,针对组合涡旋型线,建立了以组合涡旋型线行程容积为目标函数的数学模型。基于MATLAB遗传算法工具箱,对该目标函数进行优化,将优化结果与不同参数下组合型线及单一渐开线的行程容积对比,得到了行程容积较大的优化组合涡旋型线。 

【文章来源】：流体机械. 2010年07期 第24-26+84页 北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

Rs和Rg以及各角度关系用幂级数形式表达的高次曲线:

图2　组合涡旋型线母线基圆渐开线部分:x=Rg1cosφ+Rs1sinφy=Rg1sinφ-Rs1cosφ　(0≤φ<φ1) (4)其中　　　　　Rg1=a　Rs1=aφ式中　a———基圆半径　φ1———基圆渐开线和高次曲线连接点处的展开角高次曲线部分:x=Rg2cosφ+Rs2sinφy=Rg2sinφ-Rs2cosφ　　(0≤φ<φ2) (5)式中　φ2———高次曲线和圆弧连接点处的展开角Rs2=c0+c1(φ-π/2)+c2(φ-π/2)2+c3(φ-π/2)3Rg2=c1+2c2(φ-π/2)+3c3(φ-π/2)2

条母线方程,再由2.2中生成内、外壁型线的法向等距线法可以得到两条母线分别对应的内、外壁型线的方程,进而得到如图3所示的组合涡旋型线动、静涡旋的型线。图3　组合涡旋型线动、静涡旋啮合示意3　行程容积的计算如图4所示,当曲轴转角θ=0时,SS是吸气腔的投影面积,吸气腔的母线由圆弧和高次曲线组成。利用法向等距线法及母线理论,计算其投影面积。图4　行程容积计算示意母线方程的弧长计算式:l=∫α2α1(|x′|2+|y′|2dα)1/2(10)由式(6)、(10)可得,圆弧段的弧长为:　　　l=∫φ3φ2[|(Rs3+k)cosφ|2+|(Rs3+k)sinφ|2dφ]1/2=(φ3-φ2)|Rs3+k|(11)由式(5)、(10)可得,高次曲线段的弧长为:　　　l2=∫φ2φ3-2π(|x′|2+|y′|2dφ)1/2=∫φ2φ3-2π|Rg2′+Rs2|dφ(12)l2是关于c0、c1、c2、c3、φ2、φ3的表达式。SS的表达式为:SS=(l1+l2)Ror(13)行程容积的表达式为:V=2(l1+l2)RorH (14)4　涡旋型线优化的数学模型遗传算法工具箱的优化函数总是使目标函数或适应度函数最小化,它们求解如下形式的问题:minf(x)。因此

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于小生境遗传算法的通用涡旋型线优化研究[J]. 王立存,Sinan H. Hussain,明勇.  压缩机技术. 2008(06)
[2]组合型线的涡旋压缩机几何参数设计[J]. 刘涛,任冠林,孟鹏飞,刘振全.  压缩机技术. 2007(01)
[3]法向等距线法生成涡旋压缩机型线的研究[J]. 刘涛,邬再新,刘振全.  机械工程学报. 2004(06)
[4]通用型线涡旋压缩机的几何理论[J]. 屈宗长,樊灵,王迪生.  西安交通大学学报. 1999(11)

硕士论文
[1]涡旋组合型线设计及通用理论研究[D]. 杨志鹏.兰州理工大学 2005



本文编号：2894998