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题名基于响应面高维代理模型的双吸式离心泵优化设计
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作者
黄腾
江新喻
黄秉方
胡一帆
刘志远
李琪飞
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机构
国机通用机械科技股份有限公司
兰州理工大学能源与动力工程学院
甘肃省流体机械及系统重点实验室
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出处
《流体机械》
北大核心
2025年第3期89-96,118,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(52066011)
智慧水厂系统研究项目(2024050485)。
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文摘
为了提高双吸式离心泵的运行效率,对某水厂原水泵的叶轮结构进行了优化设计。通过对叶轮的几何结构进行系统研究,以叶轮后盖板的进口安放角β_(1h)、前盖板的进口安放角β_(1s)、后盖板的出口安放角β_(2h)、前盖板的出口安放角β_(2s)及叶片包角φ为主要优化参数。在变量的取值区间内对叶轮进行几何重构,并生成训练集,进而构建响应面高维代理模型。以此模型作为优化目标变量y,对叶轮进行了优化研究,并通过对比优化后双吸泵扬程、效率的数值模拟结果与试验结果,验证了模型的可靠性。结果表明,优化后的叶轮在设计工况下显著改善了流动分布,减少了不稳定流动,并有效降低了叶轮进口的湍动能,同时提升了叶轮出口的速度;在压水室出口一侧,泵的整体效率提升约3%;优化后的模型在流量为0.7Q_(d),0.8Q_(d),0.9Q_(d),Q_(d)的各工况下均实现了超过3%的效率提升,其中,在0.7Q_(d)和0.8Q_(d)工况下,扬程的涨幅最大,增长了约0.8 m;优化措施显著拓宽了双吸式离心泵的高效工作区,提高了其整体性能。研究结果不仅验证了优化方法的有效性,而且为双吸式离心泵叶轮设计提供了一种高效的优化途径。
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关键词
双吸式离心泵
响应面高维代理模型
优化设计
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Keywords
double‑suction centrifugal pump
response surface high‑dimensional agent model
optimized design
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分类号
TH3
[机械工程—机械制造及自动化]
TK734
[交通运输工程—轮机工程]
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