排灌机械工程学报

作者：张人会, 叶文海, 冯彦辉, 唐玉

单位：1. 兰州理工大学能源与动力工程学院, 甘肃 兰州 730050; 2. 甘肃省流体机械及系统重点实验室, 甘肃 兰州 730050

关键词：液环泵,NSGA-Ⅱ算法,流热特性,耗散功,压缩功

基金：甘肃省联合科研基金资助项目(24JRRA834);国家市场监管总局科技计划项目(2024MK072);国家自然科学基金资助项目(51979135)

针对液环泵工作过程中大量的能量损失转换为热能,引起介质温升从而导致泵性能下降等问题,应用数值模拟与试验相结合的方法,并采用RBF神经网络代理模型和NSGA-Ⅱ遗传算法,对液环泵叶片型线进行流热特性的多目标优化分析.结果表明:泵启动过程中,流动的热平衡状态要比水力特性平衡状态滞后很长一段时间,引起热能增加的源项为压缩功和耗散损失项,耗散功主要分布在叶轮外缘、叶片出口背面及吸气区和压缩区壳体内壁,压缩功的较大区域主要分布在气相压缩区及排气区;构建的热能-效率代理模型及真空度-效率代理模型的预测误差均小于5%;多目标优化得到的Pareto前沿中,热能最低模型的热能比原始模型的热能降低了13.80%,其叶片呈现较大出口安放角β2和较小包角φ;效率最优模型的效率比原始模型的效率提高了7.97%,其叶片呈现较大出口安放角β2和包角φ;真空度最优模型的真空度比原始模型的提高了7.32%,其叶片呈现较小出口安放角β2和较大包角φ;随着出口安放角β2增大及包角φ减小,泵内产生的热能逐渐减小,热能与真空度存在一定的正相关性.研究结果可为液环泵性能优化提供一定的理论支撑.

来源：2026年第3期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

查看排灌机械工程学报杂志2026年第3期