基于正交试验的低比转数混流泵叶轮和导叶匹配优化
2021-07-03李彦军吴天澄
中国农村水利水电 2021年6期
曹 磊,李彦军,吴天澄
(1.江苏大学流体机械工程技术研究中心,江苏镇江212013;2.三一重机有限公司,江苏昆山215300)
0 引 言
导叶式混流泵的性能和结构介于轴流泵和离心泵之间,适用扬程变化范围广、高效区宽,其比转数传统应用范围在290~590之间。导叶式混流泵广泛用于海水淡化、农业灌溉、区域调水等领域,其应用范围逐渐向轴流泵和离心泵拓宽[1-3]。
本文所研究的对象为比转数为300 左右的导叶式混流泵。目前在导叶式混流泵优化方面多为对泵部件的单一优化。王春林[4]等以描述沿叶轮叶片轴面流线速度矩的四次多项式的3个参数为优化变量进行多目标寻优,改善了高比转速混流泵叶轮的水力特性。邴浩[5]等以导叶为研究对象,通过给定不同的导叶进口安放角、安放角沿流线分布规律及进出口边位置3 个变量分析了不同参数对混流泵性能的影响。HEO M W[6]等基于RSA 近似模型改变与导叶叶片进口角度相关的变量,优化了混流泵导叶。LU Y M[7]等以一种改进的逆向设计方法对混流泵叶轮叶片进行优化并通过试验和方差分析进行了验证。王梦成[8]等从反问题设计方法的角度研究了叶轮出口环量非线性分布对混流泵的影响,拓展了混流泵叶轮的优化设计方法。部分学者探究了过流部件之间的匹配关系以拓宽混流泵的优化设计方法。POSA A[9]等通过对混流泵非设计工况下的大涡模拟分析了叶轮与导叶的动静干涉对导叶造成的水力损失。KIM J H[10]等分析了导叶长度、导叶进口边与叶轮出口边的距离对混流泵性能的影响,对混流泵进行了优化设计。……
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