基于正交试验的单级双吸离心泵多目标优化设计

文档摘要：单级双吸离心泵由于运行平稳、噪声小、故障率低、易于维护等优点,已成为水利工程中最普遍、最通用的设备.本文以型号为950SY240-HY的单级双吸离心泵为研究对象,通过模型试验与数值模拟,以扬程和效率为目标函数进行多目标优化,在原型泵的基础上对叶片进、出口安放角、叶片包角、叶轮出口直径、出口宽度及叶片数这六个叶轮关键参数设计了L18(35×21)正交试验.通过极差分析,明确了各因素对单级双吸离心泵水力性能的影响程度,发现叶轮出口宽度、叶片出口安放角和叶片数对单级双吸泵扬程与效率的影响最大.相比于原始方案,正交试验最终确定的单级双吸离心泵设计方案,各工况点下扬程与效率有显著提高,叶轮内流态得到改善,流动损失减小,水力性能提高,额定工况下效率提高了4.1％,符合优化的目标.

Abstract：Single-stagedouble-suctioncentrifugalpumphasbecomethemostcommonanduniversalequipmentinhydraulicengineeringbecauseofitsadvantagesofstableoperation,lownoise,lowfailurerateandeasymaintenance.Inthiswork,thesingle-stagedouble-suctioncentrifugalpumpwithmodel950SY240-HYistakenastheresearchobject,andtheimpellerisrapidlymodeledbyCF-turbo,andthenumericalsimulationandexperimentalverificationoftheprototypepumparecarriedout.Onthebasisoftheprototypepump,orthogonaltestsaredesignedforsixkeyparametersoftheimpeller,includingbladeinletandoutletpositioningangle,bladeenvelopeangle,impelleroutletdiameter,outletwidthandnumberofbladesandthemulti-objectiveoptimizationiscarriedoutwithheadandefficiencyastheobjectivefunction.Theorthogonaltestresultsweredeterminedbyrangeanalysismethodtodeterminethedegreeofeffectofeachfactorontheoptimizationobjective.Itisfoundthattheimpelleroutletwidth,bladeoutletpositioningangleandbladenumberhavethegreatestinfluenceonthedoublesuctionpumpheadandefficiency,andthepumpefficiencyofthefinallyoptimaldesignschemeis4.1％higherthanthatoftheprototypepump.

作者：钟朝孺   李凯莉   李晨昊   张高正   左仓   朱国俊 Author：ZHONGZhaoru   LIKaili   LIChenhao   ZHANGGaozheng   ZUOCang   ZHUGuojun
作者单位：国家石油天然气管网集团有限公司华南分公司,广州510623西安航天泵业有限公司,西安710077西安理工大学,西安710048
刊名：大电机技术 ISTIC
Journal：LargeElectricMachineandHydraulicTurbine
年，卷(期)：2024, (3)
分类号：TH311
关键词：双吸离心泵  性能试验  正交优化  极差分析  
Keywords：doublesuctioncentrifugalpump  performancetest  orthogonaloptimization  erroranalysis  
机标分类号：TH122TH311U414.1
在线出版日期：2024年7月1日
基金项目：陕西省教育厅自然科学专项基于正交试验的单级双吸离心泵多目标优化设计[
期刊论文]  大电机技术--2024, (3)钟朝孺  李凯莉  李晨昊  张高正  左仓  朱国俊单级双吸离心泵由于运行平稳、噪声小、故障率低、易于维护等优点,已成为水利工程中最普遍、最通用的设备.本文以型号为950SY240-HY的单级双吸离心泵为研究对象,通过模型试验与数值模拟,以扬程和效率为目标函数进行多目标优...参考文献和引证文献
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关键词：双吸离心泵,性能试验,正交优化,极差分析,

2024-10-4 00:55 上传 基于正交试验的单级双吸离心泵多目标优化设计.pdf

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