基于CFD技術的低比轉(zhuǎn)速離心泵的優(yōu)化設計與實驗研究.pdf

1、低比轉(zhuǎn)速離心泵具有流量小，揚程高等特點，在石油、化工等多個領域有著廣泛的應用。離心泵葉輪作為能量轉(zhuǎn)換的關鍵過流部件，對其進行優(yōu)化設計具有重要的節(jié)能降耗的意義。本文結合低比轉(zhuǎn)速離心泵的結構特點，針對離心葉輪的主葉片和分流葉片，以效率為目標，選擇分流葉片的起始直徑和周向位置、葉輪葉片出口偏置程度作為控制參數(shù)，并在原型泵基礎上設定優(yōu)化范圍，結合遺傳算法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡進行優(yōu)化設計，獲得最優(yōu)葉輪模型。并對優(yōu)化前后葉輪的離心泵進行數(shù)值模擬，對比分析

2、泵內(nèi)流場和性能，并通過外特性實驗對性能進行驗證分析。
　　(1)利用UG三維建模軟件對模型泵主要過流部件進行實體造型，包括誘導輪、具有分流葉片的離心葉輪和蝸殼。利用NUMECA軟件，采用六面體結構化網(wǎng)格對過流部件進行網(wǎng)格劃分；
　　(2)將葉輪原始幾何進行參數(shù)化擬合，以效率為目標，提出兩種優(yōu)化方案，方案一以分流葉片起始直徑D2為優(yōu)化變量，方案二以分流葉片周向位置θ、葉片(主葉片和分流葉片)出口偏置程度H兩個參數(shù)作為優(yōu)化變量，