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提出了一种多目标差分进化算法（MDE），典型函数试验结果表明该算法具有优秀的多目标寻优能力，满足多目标气动优化设计的要求。耦合并行多目标差分进化算法、三次B样条曲面造型方法和CFD求解技术，提出了新的轴流式叶轮机械叶栅三维多目标气动优化设计方法。选择等熵效率和总压比为目标函数，完成了NASARotor37转子叶栅的多目标气动优化设计。优化后叶栅的气动性能明显提高，表明该方法具有良好的优化性能和应用前景。