基于正交试验及CFD的多级离心泵叶轮优化设计

发布时间：2017-10-12 17:08

本文关键词：基于正交试验及CFD的多级离心泵叶轮优化设计

【摘要】：以某一典型悬臂式多级离心泵为研究对象,在原模型的基础上,对叶轮进行优化设计以提高水泵的水力性能.选择叶片出口宽度、叶轮出口直径、叶片数、叶片出口角等4个参数为因素,每个因素取3个水平,基于正交试验和数值计算对叶轮进行优化,应用计算流体动力学软件CFX14.5对多级离心泵内三维定常流动进行数值计算.结果表明:不同工况下,多级离心泵原模型的外特性试验与数值计算结果相吻合,证明了数值预测水泵性能的正确性和可靠性.按照L9(34)正交表,计算9组叶轮设计方案的额定工况时的扬程和效率,利用极差分析研究几何参数对水泵性能的影响,最终得到优化模型.通过优化模型与原模型的数值计算结果对比,证明其扬程、效率性能得到提高,并从内部流动分析提高的原因,即泵体内部无旋涡和回流,静压梯度大,流动损失小,使得泵水力性能得到提升.
【作者单位】：江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心;江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室;
【关键词】： 悬臂式多级离心泵 叶轮 优化设计 正交试验 数值模拟
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51279069) 江苏省自然科学基金资助项目(BK20141302) 江苏高校优势学科建设工程项目现代农业装备与技术教育部重点实验室开放基金资助项目(NZ201305)
【分类号】：TH311
【正文快照】： 王伟,施卫东,蒋小平,等.基于正交试验及CFD的多级离心泵叶轮优化设计[J].排灌机械工程学报,2016,34(3):191-197.WANG Wei,SHI Weidong,JIANG Xiaoping,et al.Optimization design of multistage centrifugal pump impeller by orthogonal ex-periment and CFD[J].Journal of d

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