潜水轴流泵叶轮掠角的优化设计与试验

作     者：盛建萍 王俊华 韩向东 Sheng Jianping;Wang Junhua;Han Xiangdong

作者机构：合肥凯泉电机电泵有限公司合肥230000 上海凯泉泵业(集团)有限公司上海201804 武汉大学动力与机械工程学院武汉430072 水射流理论与新技术湖北省重点实验室武汉430072 

基　　金：国家自然科学青年基金项目(51804318) 

出 版 物：《流体机械》 (Fluid Machinery)

年 卷 期：2020年第48卷第11期

页      码：1-5,36页

摘      要：采用CFD技术与优化算法相结合的方法对潜水轴流泵叶轮进行优化设计。以叶轮水力效率最大为优化目标,叶轮掠角为优化变量,对其进行优化设计并分析了掠角对潜水轴流泵性能的影响。首先对原始叶轮进行参数化处理,为优化设计提供优化变量;然后,在-40°~40°的优化范围内采用拉丁超立方实验设计方法进行空间抽样,应用遗传算法与神经网络相结合的优化算法,得到最优叶轮模型。研究结果表明:数值模拟与试验数据吻合较好,能够准确预测潜水轴流泵的性能;在优化范围内,掠角-扬程曲线、掠角-效率曲线呈抛物线状变化趋势,均存在极大值;后掠角度为+5.57°时,叶片性能最佳,叶轮效率较原始模型提高了3.61%;在同一掠角度下,后掠叶片的效率和扬程均高于前掠叶片;在设计工况点,优化后的泵效率比原始泵提升了2.6%;带最优叶轮泵的导叶损失比原始泵的导叶损失降低4.41%,导叶与叶轮的匹配性得到了改善。

主 题 词：潜水轴流泵 掠叶片 参数化 优化设计 模型试验 导叶 

学科分类：080704[080704] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1005-0329.2020.11.001

馆 藏 号：203994817...