排灌机械工程学报

作者：王建鹏,覃永粼,李德友*,王洪杰,单丽娜,魏骁

单位：1. 哈尔滨工业大学能源科学与工程学院, 黑龙江 哈尔滨 150001; 2.大连环友屏蔽泵有限公司, 辽宁 大连 116050

关键词：屏蔽泵,叶轮,水力优化,遗传算法,Kriging代理模型,水力特性

基金：中央引导地方项目(XZ202201YD0017C)

为改善屏蔽泵叶轮综合水力性能,搭建了ANSYS-Workbench与iSIGHT联合优化平台,采用优化拉丁立方设计对叶片骨线、前后盖板及叶缘厚度等共28个备选参数进行敏感性分析.基于各参数对目标函数影响程度,确定叶片前盖板及骨线处等9个参数作为最终优化输入参数,选取Kriging代理模型与非支配排序遗传算法NSGA-II对效率及扬程迭代寻优,最终依据不同权重分配给出2种叶片优化方案.通过数值模拟验证,优化方案1与方案2在额定工况效率分别提升1.98%和2.83%,扬程分别提升15.73 m和13.39 m,运行区间水力外特性均有明显提升.研究结果表明:前盖板参数z3对效率及扬程影响最大,分别达到-18.99%与-30.10%;使用Kriging代理模型的预测精度最高,总误差E0值为3.393%;在0.83QBEP~ 1.12QBEP运行区间内,方案1与方案2的扬程明显高于原方案,方案1在最优流量工况的优化幅度最为显著,达13.89%.

来源：2024年第5期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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