[發(fā)明專利]一種基于改進粒子群算法的雙吸泵葉輪優(yōu)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811048179.2
• 申請日: 2018-09-10
• 公開（公告）號: CN109472041B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發(fā)明（設計）人: 甘星城;裴吉;王文杰;袁壽其;唐亞靜;鄧起凡;曹健;蔣偉
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06N3/082
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種基于粒子群算法的雙吸泵葉輪的優(yōu)化方法，包括：(1)確定優(yōu)化目標；(2)確定計算域。(3)采用Visual?Studio?2017運行程序，填寫粒子群算法運行所需要的參數(shù)；(4)采用拉丁超立方抽樣(LHS)初始化粒子位置；(5)將參數(shù)導入到Creo?4.0中建立葉輪水體模型；(6)將葉輪水體模型導入ANSYS?ICEM?CFD?16.0中繪制葉輪網(wǎng)格；(7)將葉輪網(wǎng)格導入到ANSYS?Fluent?16.0中，對其進行定常數(shù)值模擬；(8)對步驟7中得到的性能參數(shù)進行比較；(9)判斷迭代次數(shù)是否大于0.1倍的最大迭代次數(shù)，(10)判斷是否滿足停止迭代條件，若滿足，則停止迭代，輸出優(yōu)化結果；若否，則返回步驟5，繼續(xù)迭代，直到結果滿足停止迭代條件。本發(fā)明具有優(yōu)化效率高，計算精度好等優(yōu)點。

技術領域

本發(fā)明屬于泵優(yōu)化設計領域，具體涉及一種雙吸泵葉輪優(yōu)化方法。

背景技術

泵是重要的通用機械，廣泛應用于各行各業(yè)。其中，雙吸泵作為典型的大流量、高揚程泵裝置，被廣泛應用于灌溉、排污、化工等各個行業(yè)。但雙吸泵的設計目前仍是基于半經(jīng)驗半理論方法，多基于單吸泵的經(jīng)驗和理論，易出現(xiàn)高效區(qū)范圍偏窄的性能特征，因此需要開展進一步優(yōu)化。

在葉片泵領域，已有相關理論為泵葉輪的優(yōu)化提供了依據(jù)。專利號為CN201010520561.6的專利“一種基于CFD的離心泵多工況水力優(yōu)化方法”，提出基于外特性實驗和數(shù)值模擬建立離心泵優(yōu)化的樣本庫，對葉輪進行優(yōu)化。

目前，應用于單級單吸葉輪的優(yōu)化方法較多，但應用于雙吸泵的優(yōu)化方法很少，大多依賴于經(jīng)驗，或將單吸泵的優(yōu)化方法照搬到雙吸泵上，其準確度較低，優(yōu)化效率較差，此類優(yōu)化方法已不足以滿足現(xiàn)在社會對于雙吸泵穩(wěn)定、高效的要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術中存在的不足，本發(fā)明提供了一種結合基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡的改進PSO算法和CFD的雙吸泵葉輪優(yōu)化設計方法。

本發(fā)明是通過以下技術手段實現(xiàn)上述技術目的的。

一種基于改進粒子群算法的雙吸泵葉輪優(yōu)化方法，其特征在于以下步驟：

(1)確定優(yōu)化目標；

(2)確定計算域，確定葉片進出口安放角β1、β2，葉片包角θ，葉片數(shù)Z，葉片交錯

角度δ的邊界；

(3)采用Visual?Studio?2017運行程序，填寫粒子群算法運行所需要的參數(shù)；

(4)初始化粒子位置，采用拉丁超立方抽樣，得到5個參數(shù)的m組設計方案；

(5)將參數(shù)導入到Creo?4.0中建立葉輪水體模型；

(6)將葉輪水體模型導入ANSYS?ICEM?CFD?16.0中繪制葉輪網(wǎng)格；

(7)將葉輪網(wǎng)格導入到ANSYS?Fluent?16.0中，對其進行定常數(shù)值模擬；

(8)對步驟7中得到的性能參數(shù)進行比較，評價粒子位置；

(9)判斷迭代次數(shù)是否大于0.1倍的最大迭代次數(shù)，若否，則直接更新粒子速度和位

置；若是，則訓練一個人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型(ANN)，結合該人工神經(jīng)網(wǎng)絡更新粒子位置；

(10)判斷是否滿足停止迭代條件，若滿足，則停止迭代，輸出優(yōu)化結果；若否，則返

回步驟5，繼續(xù)迭代，直到結果滿足停止迭代條件。

上述方案中，采用C語言編寫算法，使用Visual?Studio?2017運行程序程序。