耦合几何参数与载荷参数的混流泵优化

摘要：

为进一步提升混流泵优化效果,并探究几何参数和载荷参数与导叶式混流泵能量特性间的响应关系,该研究结合正交试验与数值模拟,对比转速为 511 的导叶式混流泵叶轮开展参数优化研究.在试验验证数值模拟准确性的基础上,采用反问题设计方法,以0.85Qdes和 1.15Qdes(Qdes为设计流量)处泵段水力效率为优化目标,以1.0Qdes处泵段扬程为约束条件,耦合轴面投影几何参数与流线方向载荷参数进行混流泵参数设计.研究结果表明:几何参数Lh和LS(前缘与轮毂及轮缘交点的X轴坐标)与载荷参数Kh、LEs、NCs和Ks(轮毂处中间直线斜率、轮缘处前缘载荷、轮缘处第一加载点横坐标和轮缘处中间直线段斜率)均对混流泵能量特性具有较大影响,在优化设计中均应被重点考虑;与原始模型相比,优化模型在叶轮出口附近具有更加合理的流场分布,可有效减少叶轮下游部件水力损失,其在 0.85Qdes和 1.15Qdes处的泵段效率分别提升了 0.90 和2.25个百分点.研究方法可为涡轮机械的参数化优化节约计算资源、最大化优化效果提供参考.

关键词：混流泵、优化、反问题设计、几何参数、载荷参数、数值模拟、正交设计

所属期刊栏目：39

分类号：TH313(泵)

资助基金：国家重点研发计划2018YFB0606103

在线出版日期：2023-05-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：26-34