排灌机械工程学报

作者：徐胜利*,钟少伟,赵海心,徐刚

单位：1. 大连理工大学海洋能源利用与节能教育部重点实验室, 辽宁 大连 116000; 2. 大连理工大学工程力学系, 辽宁 大连 116000

关键词：混流泵,多工况性能,代理模型,优化设计,参数化

基金：国家自然科学基金资助项目(51875077,11402047);国家“973”重点基础研究发展计划项目(2015CB057301)

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.

来源：2019年第11期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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