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船舶力学2025年第04期:基于神经网络代理模型和遗传算法的适伴流最佳环量对转桨设计方法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:薛颖;黄永生;杨晨俊;

单位:上海交通大学海洋工程国家重点实验室,船海工程数值试验中心;浙江海洋大学船舶与海运学院;

摘要:基于升力面理论涡格法提出了一种适伴流最佳环量对转桨的设计方法。该方法首先建立了对转桨径向环量分布与推力、扭矩之间非线性关系的神经网络代理模型,其数据样本由涡格法计算得到;然后采用遗传算法,在给定总推力和扭矩平衡的约束条件下,以总效率为目标对前、后桨的径向环量分布进行优化;最后根据优化得到的最佳环量分布及指定的弦向负荷分布形式设计前、后桨的螺距分布及拱弧面。以高速水下航行体的对转桨为例进行研究,并用非定常RANS方法进行了自航模拟,验证结果表明,设计桨的自航点转速与原型桨基本相同,总效率和扭矩平衡度都有所提高。

关键词:对转桨;;适伴流;;最佳环量分布;;神经网络;;遗传算法;;涡格法

基金资助:中央高校基本科研业务费专项资金资助(AF0100142/005)