基于代理模型的混流泵多工况水力性能优化设计

摘要：

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.

关键词：混流泵、多工况性能、代理模型、优化设计、参数化

所属期刊栏目：37

分类号：S277.9;TH31(农田水利)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51875077,11402047;国家973计划项目2015CB057301

在线出版日期：2019-12-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：921-928