[發(fā)明專利]一種離心泵結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110075379.2
• 申請(qǐng)日: 2021-01-20
• 公開（公告）號(hào): CN112761969A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊磊;王幼民;徐彬雪;王強(qiáng)強(qiáng);沈蒙蒙;張?zhí)煊?/a>;許虹璐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽工程大學(xué)
• 主分類號(hào): F04D15/00
• 分類號(hào): F04D15/00;F04D29/24;G06T17/00
• 代理公司: 北京元本知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11308
• 代理人: 范奇

1.一種離心泵結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一、對(duì)離心泵的過流部件進(jìn)行水力設(shè)計(jì)，建立三維模型，進(jìn)行內(nèi)部流場(chǎng)數(shù)值模擬，提出離心泵的效率和汽蝕性能兩個(gè)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)(其中，以泵的蒸汽體積分?jǐn)?shù)來表示汽蝕程度，蒸汽體積分?jǐn)?shù)越大，汽蝕越嚴(yán)重)。

步驟二、設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行基于CFD的數(shù)值模擬分析，通過正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化離心泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)，利用極差分析法對(duì)該模擬的結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，從而得出效率和汽蝕性能綜合最優(yōu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)組合。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離心泵結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化方法，其特征在于：所述本文采用的是CFturbo10.0，根據(jù)襯塑泵水力設(shè)計(jì)得到的葉輪和蝸殼相關(guān)參對(duì)葉輪和蝸殼流體域進(jìn)行三維建模。

根據(jù)水力設(shè)計(jì)得到的蝸殼相關(guān)參數(shù)應(yīng)用CEtrbo對(duì)蝸殼進(jìn)行了三維建模，為了避免進(jìn)出口速度梯度擴(kuò)散對(duì)計(jì)算結(jié)果有較大影響，對(duì)蝸殼出口進(jìn)行了適當(dāng)延長(zhǎng)。

采用PumpLinx軟件對(duì)襯塑泵內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行模擬，在CFturbo工具欄中選擇Export，將在CFturtbo中建立的襯塑泵流體域三維模型導(dǎo)入到PumpLinx中。

將葉輪和蝸殼導(dǎo)入PumpLinx中后，需要在葉輪入口處建立-個(gè)入口段，并對(duì)入口段、葉輪和蝸殼進(jìn)行網(wǎng)格劃分，因入口段的出口面和葉輪入口面，以及葉輪出口面和蝸殼入口面之間的數(shù)據(jù)在模擬過程中有交互，所以需要建立兩個(gè)交互面并以此交互模擬過程中的數(shù)據(jù)。

完成襯塑泵網(wǎng)格劃分及交互面設(shè)置后需設(shè)置邊界條件，對(duì)轉(zhuǎn)速、流速、進(jìn)口壓力等設(shè)置按照襯塑泵給定條件及計(jì)算參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離心泵結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化方法，其特征在于：所述采用正交試驗(yàn)法，選取葉輪進(jìn)口直徑、出口寬帶、葉片出口角以及葉片數(shù)作為正交實(shí)驗(yàn)的四個(gè)因素，且每個(gè)因素為五個(gè)水平，以離心泵的效率和汽蝕性能(蒸汽體積分?jǐn)?shù))作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離心泵結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化方法，其特征在于：所述通過Pumplinx軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬仿真，采用極差分析法對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行處理，得到效率和汽蝕性能最優(yōu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)組合。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離心泵結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化方法，其特征在于：所述前蓋板(1)設(shè)置有后蓋板(2)、葉片(3)、葉槽(4)、吸水口(5)、輪轂(6)和泵軸(7)，且前蓋板(1)的外端固定連接有后蓋板(2)，并且前蓋板(1)和后蓋板(2)的內(nèi)側(cè)固定連接有葉片(3)，同時(shí)前蓋板(1)和后蓋板(2)的內(nèi)側(cè)開設(shè)有葉槽(4)和吸水口(5)，并且前蓋板(1)和后蓋板(2)的中端設(shè)置有輪轂(6)和泵軸(7)，同時(shí)葉片(3)和葉槽(4)呈圓弧狀結(jié)構(gòu)。