粒子群算法在带导叶离心泵性能优化中的应用
2021-11-01王文杰邓起凡王家斌
东北电力大学学报 2021年4期
王文杰,邓起凡,裴 吉,王家斌
(1.江苏大学 国家水泵及系统工程技术研究中心,江苏 镇江 212013;2.山东双轮股份有限公司,山东 威海 520000)
借助于数值仿真和可视化试验手段,泵内部流动规律得到深入研究,泵设计理论也得到发展,传统的一元设计方法只能依赖半理论半经验公式,往往要借助于经验公式,系数多,需要反复尝试,才有可能使泵性能达到最优.而先进的三元设计方法则利用数值模拟软件获得泵内流特性和性能参数,基于CFD的性能预测泵初始化设计之后的重要研究内容.国内外专家学者对泵性能优化方法开展了长期的研究.常用的优化方法如下:(1)通过固定泵其他几何参数,改变单一几何参数,得到其对性能的影响规律[1-4],这是一种简单快捷的优化设计方法;(2)结合内部流动规律以及统计大量优秀泵水力模型,简化推导泵性能优化目标的半经验半理论计算公式,完善泵设计方法[5-6].其中,应用较为广泛的一种方法为水力损失法;(3)采用正交试验设计方法,基于设计变量的个数及水平选取合适的正交表,采用极差分析法研究多个设计参数对优化目标的影响程度,再通过组合,获得较优目标的最优组合方案[7-9];(4)采用试验设计与近似模型建立优化目标值和设计变量之间高精度的近似数学函数表达式[10-14];(5)采用伴随方法优化性能,采用伴随方程求解控制方程(流场),从而减少数值计算资源[15-16];(6)智能优化算法直接优化性能[17-19],主要采用的是……
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