双流道泵蜗壳多目标多学科设计优化

摘要：

为实现同时提高双流道泵水力性能和结构性能的研究目标,采用均匀试验设计、高精度流固耦合计算、人工神经网络建模以及多目标遗传寻优相结合的方法,选取蜗壳的进口直径、进口宽度、隔舌安放角和扩散段长度为优化变量,利用均匀试验设计方法设计了50组试验,通过流固耦合计算方法得到双流道泵设计工况点的效率以及蜗壳段的最大应力,并以此为优化目标,通过BP人工神经网络训练建立近似函数,设计了离心泵专用的多目标多学科遗传寻优策略对目标函数进行寻优,得到了蜗壳几何参数组合的Pareto前沿.结果表明:相对于原始方案,优化方案的扩压效果明显改善,并且减少了隔舌处及扩散段的回流现象;优化方案的效率得到提升;优化方案的最大应力和最大应力点的平均振动速度显著降低.

关键词：双流道泵蜗壳、均匀试验设计、BP神经网络、多目标遗传算法、多学科优化、流固耦合计算

所属期刊栏目：46

分类号：TH311(泵)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51109094、江苏省高校优势学科建设工程资助项目和江苏省高校研究生实践创新计划资助项目SJLX15_0493

在线出版日期：2016-04-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：96-101,225