基于代理模型的混流泵多工况水力性能优化设计

基于代理模型的混流泵多工况水力性能优化设计

论文摘要

为了拓宽混流泵高效区的运行范围,提高泵非设计工况下的水力性能,提出基于代理模型的混流泵多工况水力性能优化方法.由设计工况单点水力设计得到泵初始设计,并通过叶轮、导叶的参数化方法建立初始计算模型.以叶轮和导叶子午面形状参数以及叶片安放角为优化参数,设计工况下的扬程为约束条件,小流量工况、设计工况、大流量工况下最小效率最大化为优化目标.通过RBF代理型方法建立性能指标与优化参数之间的近似模型,利用CORS优化算法对近似模型进行寻优.根据泵流动特性,提出对子午面形状和叶片形状分步优化策略,有效解决了泵整机模型设计参数多、计算量大的问题.优化结果表明:在0. 8Qd,1. 0Qd,1. 2Qd工况下,泵水力效率分别提高了2. 2%,0. 8%和0. 7%,扬程均满足约束条件并稍有提高,泵效率曲线较初始设计明显变宽;泵内流场速度分布更加均匀,优化效果明显.

论文目录

  • 1 泵几何参数化方法
  •   1.1 子午面流道
  •   1.2 叶片安放角
  • 2 泵性能优化数学模型和求解方法
  •   2.1 优化问题数学模型
  •   2.2 径向基函数代理模型
  •   2.3 基于代理模型的全局优化
  • 3 优化算例
  •   3.1 计算模型设置
  •   3.2 代理模型精度检查
  •   3.3 优化结果
  •   3.4 内流场分析
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 徐胜利,钟少伟,赵海心,徐刚

    关键词: 混流泵,多工况性能,代理模型,优化设计,参数化

    来源: 排灌机械工程学报 2019年11期

    年度: 2019

    分类: 农业科技,工程科技Ⅱ辑

    专业: 机械工业

    单位: 大连理工大学海洋能源利用与节能教育部重点实验室,大连理工大学工程力学系

    基金: 国家自然科学基金资助项目(51875077,11402047),国家973计划项目(2015CB057301)

    分类号: TH313

    页码: 921-928

    总页数: 8

    文件大小: 2345K

    下载量: 153

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