离心泵蜗壳拓扑优化设计方法研究

发布时间：2022-07-14 12:31

　　为了提高离心泵的水力性能,采用拓扑优化方法对离心泵蜗壳进行拓扑优化设计,建立了优化数学模型,优化目标函数为最小化流体的总压损失,约束条件为流体域的体积约束.基于OpenFOAM,编制了优化问题分析和求解程序,通过连续伴随法求得目标函数对设计变量的灵敏度,采用移动渐近线法（MMA）求解优化问题.二维蜗壳优化结果表明,提出的蜗壳拓扑优化方法能够获得蜗壳优化设计方案,得出的蜗壳结构与用传统设计方法设计出的蜗壳结构十分接近,且拓扑优化方法下的蜗壳流场内总压损失更小,特别是在传统蜗壳设计方法不适用的情况下,该方法能够自动获得蜗壳构型.研究结果对于拓展离心泵优化设计方案具有一定的借鉴价值. 

【文章页数】：7 页

【文章目录】：
1 优化问题
    1.1 优化列式
    1.2 密度过滤
    1.3 伴随方程
    1.4 优化流程
2 优化算例介绍
    2.1 设计域构型
    2.2 流体流动状态
3 优化结果
    3.1 灵敏度分析结果
    3.2 优化结果
    3.3 蜗壳传统设计结果
4 结 论


【参考文献】：
期刊论文
[1]单级单吸离心泵多工况的能量性能预测[J]. 杨军虎,姬亚亚,林彬,马琦航,罗钰铜,李之帆.  兰州理工大学学报. 2020(02)
[2]离心压气机蜗壳非轴对称性影响的研究[J]. 李学臣,赵家毅,陈峰,任思源,王志恒,席光.  工程热物理学报. 2019(06)
[3]微流控芯片通道结构的拓扑优化研究[J]. 董馨,刘小民.  西安交通大学学报. 2018(06)
[4]离心风机蜗壳型线设计方法的分析研究[J]. 向同琼,周黎明,罗培勇,黄凯,郑邦华.  风机技术. 2017(S1)



本文编号：3661130