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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107075949A(43)申请公布日2017.08.18(21)申请号201580051446.X(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通(22)申请日2015.09.16合伙)11201代理人宋融冰(30)优先权数据10-2014-01268402014.09.23KR(51)Int.Cl.F01D1/04(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日F01D15/10(2006.01)2017.03.23F04D3/00(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据F03B3/04(2006.01)PCT/KR2015/0097452015.09.16(87)PCT国际申请的公布数据WO2016/047961KO2016.03.31(71)申请人韩国生产技术研究院地址韩国忠清南道(72)发明人金珍赫崔泳锡金峻亨金成李力灿权利要求书2页说明书13页附图11页(54)发明名称反转式水泵水轮机的优化设计方法、以此设计的反转式水泵水轮机及自发电系统(57)摘要本发明提供反转式水泵水轮机的优化设计方法。本发明示例性实施例的反转式水泵水轮机的优化设计方法包括:第一叶轮,包括第一叶片;以及第二叶轮,以与第一叶轮隔开规定距离的方式配置,第二叶轮包括多个第二叶片,反转式水泵水轮机的优化设计方法包括:对反应变量及对上述反应变量的反应变量值产生影响的设计变量进行选择的步骤;对设计变量编制正交表的步骤;通过数值分析来从上述正交表中导出上述反应变量值的步骤;以及利用多个反应变量值来计算最佳设计变量值的步骤。CN107075949ACN107075949A权利要求书1/2页1.一种反转式水泵水轮机的优化设计方法,上述反转式水泵水轮机包括:第一叶轮,包括多个第一叶片;以及第二叶轮,以与上述第一叶轮隔开规定距离的方式配置,上述第二叶轮包括多个第二叶片,上述反转式水泵水轮机的优化设计方法的特征在于,包括:对反应变量及对上述反应变量的反应变量值产生影响的设计变量进行选择的步骤;对上述设计变量编制正交表的步骤;通过数值分析来从上述正交表中导出上述反应变量值的步骤;以及利用多个上述反应变量值来计算最佳设计变量值的步骤。2.根据权利要求1所述的反转式水泵水轮机的优化设计方法,其特征在于,上述反应变量为水泵效率及水轮机效率,上述设计变量包括从第一叶片及第二叶片的前缘延伸至后缘的虚拟翼弦线(L1)至弧线(L2)的最大弧形的高度(h)、从上述前缘至作为上述最大弧形的高度的位置为止的最大弧形的距离(d)以及最大厚度(t)。3.根据权利要求1所述的反转式水泵水轮机的优化设计方法,其特征在于,上述第一叶片及上述第二叶片以美国国家航空咨询委员会翼型来定义。4.根据权利要求3所述的反转式水泵水轮机的优化设计方法,其特征在于,上述对反应变量及对上述反应变量的反应变量值产生影响的设计变量进行选择的步骤还包括固定上述最大厚度并将上述最大弧形的高度(h)及最大弧形的距离(d)除以从上述第一叶片及上述第二叶片的前缘至后缘的长度(S)之后以百分比表示来确定美国国家航空咨询委员会翼型的步骤。5.根据权利要求1所述的反转式水泵水轮机的优化设计方法,其特征在于,上述对上述设计变量编制正交表的步骤包括2n因子设计法。6.根据权利要求1所述的反转式水泵水轮机的优化设计方法,其特征在于,在通过数值分析来从上述正交表中导出上述反应变量值的步骤中,利用计算流体力学,恒定地固定扬程(H)及流量(Q),并导出上述反应变量值。7.根据权利要求1所述的反转式水泵水轮机的优化设计方法,其特征在于,通过数值分析来从上述正交表中导出上述反应变量值的步骤还包括利用上述反应变量值进行分散分析来判断具有主要效果的设计变量的步骤。8.根据权利要求1所述的反转式水泵水轮机的优化设计方法,其特征在于,通过数值分析来从上述正交表中导出上述反应变量值的步骤还包括对上述数值分析结果的有效性进行验证的步骤。9.根据权利要求1所述的反转式水泵水轮机的优化设计方法,其特征在于,利用多个上述反应变量值来计算最佳设计变量值的步骤还包括恒定地固定扬程(H)及流量(Q)并同时考虑上述反应变量值来计算上述最佳设计变量值的步骤。10.一种反转式水泵水轮机,其特征在于,包括通过权利要求1至9中的一项所述的反转式水泵水轮机的优化设计方法来设计的第一叶轮及第二叶轮。11.一种自发电系统,其特征在于,包括:2CN107075949A权利要求书2/2页根据权利要求10所述的反转式水泵水轮机;风力发电机,利用风来生产电力;电力蓄电器,与上述风力发电机相连接来对所生产出的上述电力进行存储;电力调节装置,一端与上述电力蓄电器相连接,另一端与上述反转式水泵水轮机相连接,