离心泵用作液力透平时效率相对较低，通过第4章对液力透平内部能量转换的研究，掌握了液力透平内部能量转换特性及其规律，为液力透平叶轮的优化设计提供了参考。对液力透平几何参数进行优化设计时，目标函数一般由其水力性能参数构成，但液力透平内流体的流动是复杂的湍流流动，加之流道结构复杂及旋转坐标系等因素的影响，使得液力透平几何参数与其水力性能间的隐式关系极其复杂，如果采用梯度优化等方法易陷入目标函数的局部最优解。而智能优化算法是一种通过模拟或揭示某些自然现象或过程而得到的优化方法，其思想和内容涉及数学、生物进化、物理学、人工智能、神经科学和统计学等方面，为解决复杂问题提供了新的思路和手段。如智能优化算法中的遗传算法，它是一种模仿自然界生物进化原理而产生的具有高度并行性、自适应性等优点的全局优化算法。采用该算法进行优化设计时不需要如微分、求导等过多的数学要求，而且也不需要设计变量与目标函数间的明确关系式，只需要引导搜寻方向的目标函数和适应度函数即可，这种优化算法非常适合于水力机械的优化设计，因此，本书选用遗传算法对液力透平的几何形状进行优化。然而在寻优过程中仍需要进行大量的CFD计算用于目标函数的评估，因此计算成本也是必须考虑的问题。为了克服优化设计过程中计算量过大的问题，可以采用代理模型技术。代理模型技术是国外结构分析与设计领域的一个研究热点[54⁃55]，它通过较少的信息构造出一个计算量小、但计算结果与数值模拟结果相近的数学模型。这样便可建立以代理模型结合智能优化算法的优化系统开展液力透平叶轮的优化设计。
本章详细介绍本书所建立优化系统的具体内容，包括优化系统所涉及的关键技术及具体实现过程，其中涉及的关键技术有几何参数化方法、试验设计方法、近似模型和遗传算法。(www.xing528.com)
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