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题名基于高维混合模型的离心泵叶轮子午面优化设计
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作者
张金凤
俞鑫厚
高淑瑜
曹璞钰
张文佳
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机构
江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心
江苏大学流体机械温岭研究院
浙江省水泵产品质量检验中心
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出处
《排灌机械工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第4期325-332,共8页
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基金
江苏省重点研发计划项目(BE2019009)。
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文摘
为提高离心泵在设计工况下的运行效率和扬程,提出一种基于高维混合模型的离心泵叶轮优化设计方法.选取一台比转数为157的单级离心泵作为研究对象,通过CFturbo软件对优化变量进行参数化,然后结合数值模拟获得高维混合模型的训练集.在此基础上采用获取的训练集通过MATLAB机器学习得出效率、扬程与优化参数之间关于支持向量回归的高维模型,并采用遗传算法寻优.在设计工况下,所拟合的高维混合模型预测的效率和扬程值比原模型分别高1.5%和3.2 m,数值模拟验证优化方案的效率和扬程分别比原模型高0.9%和2.1 m.算例研究表明,将高维混合模型应用于离心泵叶轮的优化设计中可以实现快速寻优并提高离心泵水力性能.
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关键词
离心泵
遗传算法
优化设计
支持向量机
混合模型
数值模拟
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Keywords
centrifugal pump
genetic algorithm
optimal design
support vector machine
hybrid model
numerical simulation
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分类号
S277.9
[农业科学—农业水土工程]
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题名空间导叶式多级离心泵级间能量损失机理
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作者
张金凤
张文佳
王国军
李贵东
俞鑫厚
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机构
江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心
江苏大学流体机械温岭研究院
温岭市产品质量检验所
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出处
《排灌机械工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第10期989-996,共8页
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基金
中国博士后科学基金资助项目(2021TQ0130)
江苏大学流体机械温岭研究院自立预研项目(01012)
江苏大学高级人才科研启动金项目。
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文摘
为探究空间导叶式多级离心泵级间能量损失的原因,以1个单级和1个3级潜水泵为研究对象,通过试验和数值模拟相结合的方法,分析其级间能量损失的机理.对单级和3级潜水泵分别进行全流场外特性试验.基于ANSYS软件对3级潜水泵不同流量点进行数值模拟和内流场分析,着重对各级叶轮进口流态、内部旋涡结构和叶片载荷分析比较.结果表明:小流量工况下,3级潜水泵各级扬程接近且与单级扬程相差不大;额定流量工况和大流量工况下,3级潜水泵第1级扬程与单级扬程仍相差不大,但后2级扬程相比于第1级降低了6%~10%.随着流量的增大,首级叶轮来流稳定性不受影响,其后各级叶轮进流流态变差.后2级叶轮进口液体介质冲角变化使其对叶片进口边的冲击增大.后2级叶轮进口处的涡在流量较大时发展为流向涡,从而引起叶片载荷突变,削弱了叶轮做功能力,导致后2级能量损失.研究结果可为多级离心泵的设计提供理论依据.
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关键词
3级潜水泵
级间能量损失
叶轮进口
涡结构
叶片载荷
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Keywords
three-stage submersible pump
inter-stage energy loss
impeller inlet
vortex structure
blade load
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分类号
S277.9
[农业科学—农业水土工程]
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