基于变环量设计的混流泵叶轮多工况优化

摘要：

由于外部运行条件频繁变化,混流泵常于非设计工况运行,导致其运行效率偏低.针对混流泵开展多工况优化以扩大其高效区范围具有重要意义.采用环量法,以轮毂及轮缘处流线方向环量的偏导数(载荷)、叶轮出口处翼展方向环量控制参数以及叶片尾缘倾角为设计参数,以设计点扬程为约束条件,以0.8、1.2倍设计点处效率为优化目标,结合实验设计、近似模型和优化算法对一导叶式混流泵叶轮进行变环量优化与分析.研究结果表明:变环量设计在混流泵叶轮的多工况优化中是有效的;轮毂处流线方向前加载,轮缘处流线方向后加载,叶轮出口处环量从轮毂到轮缘递增分布均有利于混流泵性能的提升;优化后混流泵模型在0.8、1.0、1.2倍设计流量处泵段效率分别为81.11％、88.38％和80.56％,在设计流量处扬程为12.33 m,相比于原始模型,效率分别提升0.63、3.18、6.72个百分点,而扬程变化小于2％.因此,所提出的基于变环量设计的混流泵叶轮多工况优化方法是有效的,可以为同类型叶轮机械的设计优化提供参考.

关键词：混流泵叶轮、环量法、变环量设计、多工况优化、能量特性、参数分析

所属期刊栏目：54

分类号：TH313(泵)

资助基金：国家重点研发计划2018YFB0606103

在线出版日期：2023-10-10（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：227-235