基于约束多目标粒子群算法的倒刺型流道优化

摘要：

为了提高灌水器的综合性能,根据边界层分离现象,提出一种倒刺型迷宫流道,并对流道结构进行多目标优化.制作等比例玻璃试验件,采用粒子图像测速技术验证计算结果.针对水力性能和抗堵性能目标,将流道结构参数作为试验因素,以流量、流态指数及粒子通过率为性能指标进行正交试验,总结结构参数对性能指标的影响,通过回归分析得到结构参数与性能指标间的函数关系,提取25组正交组合结构单元的流速场,分析圆角区和倒刺背水区涡旋对内部流场和颗粒运动的影响.将流量函数作为约束条件,将具有极小值极性的流态指数和具有极大值极性的粒子通过率作为目标函数,采用约束粒子群算法对流道结构进行多目标优化,在等权重时从Pareto解集中得到唯一解,优化后模型流态指数为0.483,粒子通过率为0.955,流量为2.17 L/h.可见采用上述约束优化设计方法,得到的结构组合可满足流量约束并具有最优综合性能.

关键词：灌水器、迷宫流道、多目标粒子群、多目标优化、涡旋

所属期刊栏目：36

分类号：S275.6(农田水利)

资助基金："十三五"国家重点研发计划项目2016YFC0400201;"十二五"国家科技支撑计划项目2015BAD24B01

在线出版日期：2019-01-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1330-1336