马飞红，唐铃凤，徐彬雪，万　鹏

(安徽工程大学机械学院， 安徽　芜湖　241000)



基于CFD的离心泵结构参数优化

马飞红，唐铃凤，徐彬雪，万鹏

(安徽工程大学机械学院， 安徽芜湖241000)

为获得离心泵的最佳结构参数，根据给定的离心泵设计参数确定离心泵的结构形式和性能评价指标，计算离心泵各结构参数，利用CFD对离心泵进行流场数值模拟分析，设计了叶轮结构L16(45)正交实验表，选择叶轮进口安装角βb1、出口安装角βb2、包角φ、进口直径D1、出口直径D2为正交实验的5个因素，完成了正交实验并对实验结果进行极差分析，得到各结构参数对各优化方向评价指标影响排序及其影响情况，构造出效率最大、汽蚀余量最小条件下的目标函数及统一目标函数，并运用遗传算法对离心泵效率和汽蚀进行多目标优化，得到离心泵的最佳结构组合参数.

离心泵；CFD；正交实验；极差分析；遗传算法；最佳组合参数

离心泵是应用广泛的一种水泵，它的开发过程中各项因素相互制约，造成开发过程漫长且复杂.在工程实际中，离心泵叶轮的设计依旧采用半理论半经验的设计方法，设计出的模型性能通常不是最优的.因此，在传统设计的基础上对叶轮进行优化设计非常必要.

随着计算流体力学的发展，CFD技术越来越受到设计人员的青睐.赵斌等人在基于CFD技术的离心泵叶轮优化设计时，为了减少重新设计的成本，在不改变泵整体结构的前提下，以叶轮型线为设计变量来优化叶轮尺寸……