基于Gauss过程回归的超临界二氧化碳透平设计-优化方法

来源：动力工程学报杂志2019年第11期北京时间：

作者：施东波, 刘天源, 谢永慧, 张荻,

摘要：针对传统超临界二氧化碳（S-CO2）透平设计方法精准度差、设计及优化周期长的问题，基于一元流动理论建立了快速的S-CO2向心透平热力设计方法，结合高精度的三维气动分析方法，提出了一种基于Gauss过程回归的设计-优化方法，利用热力设计以及Gauss过程回归预估透平气动设计的真实效率，并在模拟退火过程中检验设计结果的有效性，通过S-CO2透平的设计及优化算例证明了该方法的高效性。结果表明：透平等熵效率从初始设计方案的83.68%提升至最优设计方案的91.20%，对于传统的气动设计及模拟退火方法需要120次的气动分析，而该方法仅需24次气动分析，大幅缩短了设计-优化时间，具有较高的工程实用价值。

关键词：超临界二氧化碳,透平,热力设计,气动分析,Gauss过程回归,