遗传算法在水平轴洋流机叶片优化设计中的应用

水平轴洋流机是捕获洋流能的主要设备，其叶片外形直接影响捕能效率。通过Bezier参数化曲线描述定速定桨距洋流机的叶片弦长和扭角分布规律，采用叶素-动量理论计算其水动特性。以额定流速下能量利用系数系数最大为目标，基于遗传算法建立了叶片外形优化模型。同时，为了避免因汽蚀导致功率输出不稳定的现象，在优化过程中以汽蚀作为约束条件，与经典设计方法Wilson理论设计叶片进行了比较。结果表明：优化叶片在叶根处的扭角更小，具有更佳的抗扭性能；叶根和叶尖处弦长均更小，节省了材料；在设计流速范围内，优化叶片在低流速下效率更高，平均提高了4.6%，具有更好的启动性能