二十一世纪正是能源紧缺及环境污染严重的时代,所以提高能源利用率,降低由于不合理的机械设计而造成的能源浪费显得尤为迫切。搅拌机械广泛运用于工业工程领域,设计出高效能、搅拌均匀的搅拌机成为研究人员的重点。而搅拌机叶片作为搅拌机的关键部件,其叶剖面形状直接影响叶片的工作性能。故本文以某搅拌机叶片为原型,结合超体积准则的多目标遗传算法优化其叶型曲线,并在此基础上运用到完整叶片上,以此提高搅拌机叶片的效率。本文采用B样条曲线拟合搅拌机叶片叶型,得到光滑的叶型曲线。基于面元法对B样条拟合的叶型曲线进行性能计算,并分析其压力特性,为优化叶型建立理论基础。本文对遗传算法进行研究,在原有遗传算法基础中加入超体积准则改进其多目标优化性能,从而得到最优解。同时在遗传算法中引入面元法,将流场计算有机的耦合到了叶型的优化设计中,得到最适合的叶型。根据实际需求设置叶型优化的三个优化目标为:提高升力、减小叶型面积差和减少压力方差。利用遗传算法对8处叶剖面进行优化设计,优化结果显示:0.2R到0.6R处的叶剖面前端与后端部分变化较大,而0.7R到0.9R处的叶剖面则变化不大,但整体往上偏移。计算结果表明,优化后的叶型在面积差变化较小的情况下其余两个优化目标有明显改进。对于优化后的叶剖面形状,通过软件将其二维叶剖面坐标转化为三维空间的笛卡尔坐标值。借助Pro/E强大的曲面造型功能,将各处的叶剖面进行混合处理,建立叶片的三维模型。本文基于CFD方法对搅拌机叶片的性能进行预报,利用ICEM对搅拌机叶片三维实体模型以计算域为单位,分别进行网格划分处理。在网格的划分过程中结合叶片各部分的特点,使用适合叶片几何结构的分块和旋转网格划分,建立了三维数值模拟计算模型。并使用Fluent将优化前后的叶片模型进行流体计算,研究结果表明:在各进给系数下,优化后叶片的推力系数及转矩系数都得到提升,由于推力系数提高幅度较大,叶片效率也随之提升。根据速度云图显示优化后流场内产生涡流的范围更小,说明搅拌效果更均匀。叶片动力性能达到预期的目标,证明超体积准则结合多目标遗传算法进行叶片叶型优化是有效的,设计的搅拌机叶片符合预期。