王凯，刘厚林，袁寿其，吴贤芳，王勇

(江苏大学流体机械工程技术研究中心，江苏镇江212013)

在设计离心泵叶轮轴面图时，一般选择相近比转数、性能良好的叶轮轴面图作为参考，在确定叶轮出口直径、出口宽度、进口直径和轮毂直径之后，即可绘制叶轮轴面图.叶轮轴面图的形状十分关键，特别是轴面图上前、后盖板圆弧半径和倾角，设计不好会导致泵性能和效率明显下降［1-2］.目前，对离心泵叶轮轴面图的研究主要集中在设计方面［3-7］，而对叶轮轴面图上控制参数的优化研究较少，因此有必要对其进行深入的研究.

近年来，计算流体力学(CFD)技术已广泛应用于离心泵设计及优化中［8-10］，并取得了较为理想的结果.但在基于CFD的离心泵优化设计方面，基本都是对离心泵设计工况的性能进行单目标(或多目标)优化设计，对离心泵的多工况CFD优化研究较少.

本文提出一种基于CFD数值计算的离心泵叶轮轴面图全自动3点水力优化方法，并应用该方法对一比转数为84.8的离心泵叶轮轴面图进行优化，以提高其0.8、1.0和1.2倍设计流量的加权平均水力效率.

1 控制参数

绘制叶轮轴面图的方法有很多，一般采用单圆弧法和双圆弧法进行绘制.其中，单圆弧轴面图上的前盖板型线由1段直线和1段圆弧组成，后盖板由1段直线和1段圆弧组成;而双圆弧轴面图上的前盖板型线由1段直线和2段圆弧组成，后盖板由1段直线和1段圆弧组成.实践证明，双圆弧法轴面图优于单圆弧轴面图……