(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211044406.0 (22)申请日 2022.08.30 (71)申请人 苏州热工 研究院有限公司 地址 215004 江苏省苏州市西环路168 8号 申请人 中国广核集团有限公司 　 中国广核电力股份有限公司 (72)发明人 杨路宽　唐敏锦　关矞心　范念青　 夏咸喜　马芹征　刘献良　赵朋飞　 栾高灿　 (74)专利代理 机构 苏州创元专利商标事务所有 限公司 3210 3 专利代理师 俞春雷 (51)Int.Cl. G06T 17/00(2006.01) G06F 30/17(2020.01)G06F 30/28(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种核电汽轮 机叶片参数自动优化方法 (57)摘要 本发明公开了一种核电汽轮机叶片参数自 动优化方法， 包括如下步骤： 输入参数进行叶片 建模， 生成三维叶片模型； 获取三维叶片模型数 据并进行网格划分； 进行仿真分析， 获取汽轮机 内部的流场分布， 并得到汽轮机性能数据； 判断 汽轮机性能数据是否位于目标范围内； 若得到的 汽轮机性能数据位于目标范围内， 则当前三维叶 片模型为最优模 型； 若得到的汽轮机性能数据位 于目标范围外， 则根据优化算法进行迭代， 直至 汽轮机性能数据位于目标范围内。 本发明的核电 汽轮机叶片参数自动优化方法， 实现了核电汽轮 机叶片建模、 分析、 优化的全流程自动化工作， 打 通了各模块之间数据传递， 实现了优化算法与参 数化建模和流场仿真 分析之间的闭环控制。 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 CN 115375851 A 2022.11.22 CN 115375851 A 1.一种核电汽轮机叶片参数自动优化方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 输入参数进行叶片建模， 生成三维叶片模型； 获取三维叶片模型 数据并进行网格划分； 进行仿真 分析， 获取汽轮机内部的流场分布， 并得到汽轮机性能数据； 判断汽轮机性能数据是否位于目标范围内； 若得到的汽轮机性能数据位于目标范围 内， 则当前三 维叶片模型为最优模型； 若 得到的汽轮机性能数据位于目标范围外， 则根据优 化算法进行迭代， 直至汽轮机性能数据位于目标 范围内。 2.根据权利要求1所述的自动优化方法， 其特征在于， 所述参数包括前缘半径、 尾缘半 径、 弦长、 安装角、 前缘进气角、 尾缘出气角、 喉部 宽度中的一种或多种。 3.根据权利要求1所述的自动优化方法， 其特征在于， 所述网格划分为采用笛卡尔 直交 网格的网格形式， 自动添加壁面边界层网格， 并自动在叶片的前缘、 尾缘区域进行网格加 密。 4.根据权利要求1所述的自动优化方法， 其特征在于， 所述性能数据包括汽轮机流量、 压力、 功率及效率。 5.根据权利要求1所述的自动优化方法， 其特征在于， 所述仿真分析为通过流体仿真求 解器对汽轮机的多 级叶片及通 流进行三维流场仿真 分析。 6.根据权利要求1所述的自动优化方法， 其特征在于， 所述优化算法为自动调整叶片建 模中设置的参数并重新生成三维叶片模型， 并针对每次生成的三 维叶片模 型模型自动进 行 网格划分及仿真分析， 得到对应的汽轮机性能数据， 比较汽轮机性能数据与目标范围并自 动判断参数变化的方向， 进一步调整三维 叶片模型， 逐步迭代得到汽轮机性能数据位于目 标范围内的三维叶片模型。 7.根据权利要求6所述的自动优化方法， 其特 征在于， 所述优化 算法包括如下步骤： a)在参数的设定范围内进行 取样并生成第一批模型； b)对第一批模型进行仿真分析， 并根据得到的汽轮机性能数据对对应的叶片模型进行 排序； c)将所述第一批模型中的参数进行交叉组合， 生成第二批模型； 其中， 步骤b)中性能越 优的叶片模型对应的参数将得到更高的组合 概率； d)对第二批模型进行仿真 分析， 并重复上述 排序、 交叉组合， 直至迭代结束。 8.根据权利要求7所述的自动优化方法， 其特征在于， 步骤a)中所述第 一批模型的数量 为参数个数的2倍或以上。 9.根据权利要求7所述的自动优化方法， 其特征在于， 步骤b)中所述排序为将汽轮机性 能数据从优到 差进行排序。 10.根据权利要求7所述的自动优化方法， 其特征在于， 所述步骤还包括突变的设定： 在 本代模型 的基础上随机增加 一个参数 的变化， 生成新的模型， 从而保证下一批模型能够跳 出上一批模型的求 解空间。 11.根据权利要求7所述的自动优化方法， 其特征在于， 所述模型对应的参数交叉组合 生成新模型的方法如下式所示： 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115375851 A 2其中 为下一批不同模型的参数数值， βi为加权因子， 上标t为当前迭代 的代数， 上标数字为同一代中模型的编号， 下标i为不同变量的编号， 以 为例， 其含义 为t+1代第1个模型第i个 变量的数值。 12.根据权利要求1 ‑11任意一项所述的自动优化方法， 其特征在于， 所述迭代达到设定 的代数则自动结束优化工作。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115375851 A 3