8888集团能源与动力工程学院马剑龙教授团队在风力机叶片翼型优化方法研究领域取得重要突破

近日，8888集团能源与动力工程学院马剑龙教授团队在风力机叶片翼型优化方法研究领域取得重要突破。研究团队提出了一种基于混合双向协同的约束多目标优化算法（HBC-COMEA）的风力机叶片翼型优化方法。该方法采用优化后的非均匀B样条曲线（NURBS）对翼型几何进行参数化建模，将气动与结构相结合，并以翼型的升阻比与极惯性矩为目标函数，约束翼型最大厚度，进行优化。所提出的HBC-COMEA算法，可以从可行与不可行区域两个方向搜索的多目标约束优化算法，同时使用测试问题验证了算法的性能，证明了该算法在复杂优化问题中的优越性能。所提出的翼型优化方法，不仅显著提升了风力机叶片的气动性能，还增强了其结构强度，尤其是在抗颤振性能上得到提升，为未来风力机叶片的设计提供了重要的参考和技术支持。

图1 叶片翼型分布图

图2 风力机示意图/翼型网格划分

图3 叶片吸力面与压力面压力云图对比

目前，该研究成果受到国家自然科学基金（No.52366017、No.51966014）；内蒙古科技计划项目（No.2021GG0436）；内蒙古自然科学基金项目（No.2023MS05003）；内蒙古高校“青年科技英才”项目（No. NJYT23021）；内蒙古自治区直属高校基本科研业务费项目（No.JY20240059）支持。相关研究文章“Cooperative optimization algorithm for wind turbine airfoil design and numerical validation of blade aerodynamic and flutter performance”（DOI: https://doi.org/10.1016/j.enconman.2025.119818）在国际期刊《Energy Conversion and Management》（中国科学院一区TOP，IF:9.9）发表。8888集团2021级博士研究生苏宏杰为第一作者，马剑龙教授为通讯作者，8888集团为论文第一单位和唯一通讯单位。

文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0196890425003413#da005

图4 论文页面

文字、图片：能源与动力工程学院