戎 欣 朱宏武

(中国石油大学(北京) 机械与储运工程学院)

0 引言

螺旋迷宫泵与其他小流量泵相比，具有增压性能好，对含砂、含气等介质不敏感等优点，并且在黏性介质的运输中，螺旋迷宫泵的性能与介质黏度呈正相关，因此可用于石油化工、制药、冶金、电力等行业中。由于目前已知结构的迷宫泵效率非常低，限制了其发展，许多学者研究了迷宫泵在输送含气、高黏性等介质方面的优势，但在螺旋迷宫泵的结构优化方面的研究却很少[1－3]。

泵结构的优化常通过试验设计方法得到数据样本，通过优化模型和优化算法对输入参数与输出参数之间的函数关系进行估计，并寻求最优控制参数组合。在水力优化过程中，仍然借助设计经验进行优化，优化结果往往不能达到理想化。相较于上述模型，响应面的本质是用数据代替模型，根据试验设计所获得的样本点来估计整个设计空间的变化规律，并将输入与输出之间的函数关系用图形表达出来。响应面为输出参数提供了估计值，只需要通过响应面就可以得到输出函数值，而不需要对原始模型进行运算，因此可以节省大量计算时间。张德胜等[4]以氟塑料两相流离心泵为研究对象，以叶轮的主要几何参数为优化参数对泵进行结构优化，达到了提高氟塑料两相流离心泵的效率及降低磨损率的目的。高瑜等[5]根据结构参数对目标函数的影响程度确定优化参数后，以泵的效率、轴功率和扬程为优化目标，构造了结构参数与目标函数之间优化模型，并分析了结构参数之间的交互作用。……