基于多物理量最优协同的水泵水轮机反问题优化方法技术

本发明专利技术涉及水泵水轮机优化设计领域，具体地涉及一种基于多物理量最优协同的水泵水轮机反问题优化方法。该水泵水轮机反问题优化方法包括：选择协同参数，并确定水泵水轮机的物理流动约束基础；构建协同参数取得最优协同时的方程附加项；将方程附加项与物理流动约束基础组合，形成最优协同方程；对最优协同方程进行数值求解，得到满足协同参数最优协同的水泵水轮机流场。本发明专利技术基于多物理量最优协同的水泵水轮机反问题优化方法能够直接得到优化结果，避免传统正问题优化反复迭代过程的计算资源消耗、依赖人工经验进行设计的盲目性等，从而降低优化成本，提高优化效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水泵水轮机优化设计领域，具体地涉及一种基于多物理量最优协同的水泵水轮机反问题优化方法。

技术介绍

1、水泵水轮机作为抽水蓄能电站中的核心设备，其水力性能直接关系到整个电站的安全、稳定及高效运行。近年来，随着可再生能源的大力发展和智能电网建设的推进，对水泵水轮机的性能要求日益提高。特别是保证主要通流结构(蜗壳、叶轮及尾水管)在强速度脉动、压力脉动下减小损失与稳定运行，现有设计方法在消除或改善这一不稳定特性上仍面临诸多挑战。

2、现有水泵水轮机流场优化主要采用正问题设计思路，即工程师依据经验对局部通流结构进行重新设计，随后开展计算流体力学数值模拟，根据模拟结果判断优化效果。若效果不佳则需重新设计，直至达到预期。然而，上述正问题优化主要有两个缺点。首先，优化设计依赖工程师的已有经验，这类试错式的优化流程在水泵水轮机复杂变工况数值模拟中需要耗费相当高的计算资源，计算量大且耗时长，存在较大的盲目性。其次，现有优化多集中于单一物理量(如局部速度脉动、压力脉动、空化压力等)的优化，忽视了多物理量之间的相互影响和协同作用，难以在提升某一性能的同时本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于多物理量最优协同的水泵水轮机反问题优化方法，其特征在于，包括：选择协同参数，并确定水泵水轮机的物理流动约束基础；

2.根据权利要求1所述的基于多物理量最优协同的水泵水轮机反问题优化方法，其特征在于，所述选择协同参数，并确定水泵水轮机的物理流动约束基础的步骤包括：

3.根据权利要求2所述的基于多物理量最优协同的水泵水轮机反问题优化方法，其特征在于，所述协同参数包括流场速度V和压力梯度所述物理流动约束基础为流体力学不可压缩流动Navier-Stokes方程：

4.根据权利要求2所述的基于多物理量最优协同的水泵水轮机反问题优化方法，其特征在于，所...

【技术特征摘要】

1.一种基于多物理量最优协同的水泵水轮机反问题优化方法，其特征在于，包括：选择协同参数，并确定水泵水轮机的物理流动约束基础；

2.根据权利要求1所述的基于多物理量最优协同的水泵水轮机反问题优化方法，其特征在于，所述选择协同参数，并确定水泵水轮机的物理流动约束基础的步骤包括：

3.根据权利要求2所述的基于多物理量最优协同的水泵水轮机反问题优化方法，其特征在于，所述协同参数包括流场速度v和压力梯度所述物理流动约束基础为流体力学不可压缩流动navier-stokes方程：

4.根据权利要求2所述的基于多物理量最优协同的水泵水轮机反问题优化方法，其特征在于，所述构建所述协同参数取得最优协同时的方程附加项的步骤包括：以所述协同参数为目标变量，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘波，邵梓一，屈兵，王萌，潘红英，潘芬，马丽娟，周岭，潘芳，潘进，
申请(专利权)人：山东心传矿山机电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：