基于CFD技術(shù)的低比轉(zhuǎn)速離心泵的優(yōu)化設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、低比轉(zhuǎn)速離心泵具有流量小，揚(yáng)程高等特點(diǎn)，在石油、化工等多個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。離心泵葉輪作為能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵過流部件，對其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)具有重要的節(jié)能降耗的意義。本文結(jié)合低比轉(zhuǎn)速離心泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，針對離心葉輪的主葉片和分流葉片，以效率為目標(biāo)，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(chǔ)上設(shè)定優(yōu)化范圍，結(jié)合遺傳算法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，獲得最優(yōu)葉輪模型。并對優(yōu)化前后葉輪的離心泵進(jìn)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(shí)驗(yàn)對性能進(jìn)行驗(yàn)證分析。
　　(1)利用UG三維建模軟件對模型泵主要過流部件進(jìn)行實(shí)體造型，包括誘導(dǎo)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(jié)構(gòu)化網(wǎng)格對過流部件進(jìn)行網(wǎng)格劃分；
　　(2)將葉輪原始幾何進(jìn)行參數(shù)化擬合，以效率為目標(biāo)，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(gè)參數(shù)作為優(yōu)化變量，