[發明專利]一種沉降式離心機綜合性能優化方法、系統、設備及可讀存儲介質

在審

• 申請號: 202110681195.0
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113434917A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 康祥;李云
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G06F30/10
• 分類號: G06F30/10;G06F30/28;G06F30/27
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

1.一種沉降式離心機綜合性能優化方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，構建沉降式離心機幾何模型，取沉降式離心機綜合性能影響參數、正交數值試驗指標、水平個數和正交試驗表作為正交數值試驗參數；

S2，基于流體動力學方法，更改幾何模型的結構參數以及模擬過程所需的運行參數，基于正交數值試驗參數進行沉降式離心機的流場模擬，完成正交數值試驗，計算得到每種方案的指標值；

S3，基于正交數值試驗結果，對于滿足工藝要求的實驗結果進行優化；對于不滿足工藝要求的實驗結果重新確定正交數值試驗參數范圍，重復步驟S2，直至實驗結果滿足工藝要求后進行優化；

S4，基于正交數值試驗指標的回歸方程，確定沉降式離心機綜合性能優化目標和限制條件，根據滿足工藝要求的正交數值試驗參數以及優化目標和限制條件采用遺傳算法，獲得沉降式離心機綜合性能最優的方案。

2.根據權利要求1所述的一種沉降式離心機綜合性能優化方法，其特征在于，沉降式離心機綜合性能影響參數包括結構參數和運行參數。

3.根據權利要求1所述的一種沉降式離心機綜合性能優化方法，其特征在于，結構參數包括轉鼓直徑和長徑比；運行參數包括流量、轉鼓轉速和差轉速。

4.根據權利要求1所述的一種沉降式離心機綜合性能優化方法，其特征在于，正交數值試驗指標包括出渣含固率、固相回收率和運行功耗。

5.根據權利要求1所述的一種沉降式離心機綜合性能優化方法，其特征在于，水平個數為6；正交試驗表安排5水平，6個因素和25個方案，采用標準正交表L₂₅(5⁶)。

6.根據權利要求1所述的一種沉降式離心機綜合性能優化方法，其特征在于，沉降式離心機綜合性能優化目標為達到最小功耗和最小制造成本，最小制造成本采用最小長徑比表示，最小功耗采用最小比功耗表示；

式中，P是沉降式離心機穩定運行下所用功率，其包括主電機功率和副電機功率，Q是進料體積流量，α_l,feed為進料液相體積分數，α_l,out為排渣口液相體積分數。

7.根據權利要求1所述的一種沉降式離心機綜合性能優化方法，其特征在于，利用Creo軟件建立沉降式離心機流體域的三維模型，然后將三維模型導入ICEM軟件進行網格劃分，將進行網格劃分后的三維模型導入流體力學分析軟件Fluent，利用流體力學分析軟件Fluent進行沉降式離心機的數值計算。

8.一種沉降式離心機綜合性能優化系統，其特征在于，包括：

正交數值試驗模塊，用于根據輸入的正交數值試驗參數進行沉降式離心機的流場模擬，得到每種方案的指標值，對于滿足工藝要求的實驗結果進行優化；對于不滿足工藝要求的實驗結果重新輸入確定正交數值試驗參數范圍，直至實驗結果滿足工藝要求后進行優化；

性能優化模塊，用于根據滿足工藝要求的正交數值試驗參數以及優化目標和限制條件采用遺傳算法，獲得沉降式離心機綜合性能最優的方案并輸出。

9.一種終端設備，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現權利要求1至7任一項所述方法的步驟。

10.一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現權利要求1至7任一項所述方法的步驟。