离心泵叶轮的优化设计研究

发布时间：2017-12-17 01:30

  本文关键词：离心泵叶轮的优化设计研究

  更多相关文章： 离心泵 转轮 遗传算法 虚拟种群 优化设计

【摘要】：随着计算流体动力学以及其对应商业化软件的发展,离心泵以及其他旋转机械的内部流场仿真技术己被人们基本掌握。但由于旋转机械叶型和流道复杂,对其参数化几何造型以及参数化网格划分非常难于实现。这使得对于离心泵,以及其他旋转机械的叶型优化研究进展缓慢。针对该问题,本文以离心泵为研究对象,采用多软件协同的方式,对离心泵叶轮的参数化几何造型、参数化网格生成、参数化数值仿真等技术进行研究分析。本文的主要研究内容及创新点包括： 1)基于贝塞尔样条曲线理论,利用Blade Gen旋转机械刀片专业设计软件,对离心泵叶轮的叶型骨线、子午流面进行了参数化描述,并在Blade Gen中生成离心泵叶轮模型。 2)利用Turbo Grid的高质量旋转机械六面体网格生成算法,对离心泵转轮叶栅流道的网格进行拓扑计算及参数化控制。增大了后续流场分析的稳定性以及收敛速度。 3)利用CFX的session文件,实现对CFX的后台调参数化用,建立了CFX环境下的完全自动化仿真分析过程。 4)在Matlab中编写了改进的遗传算法程序,提出了遗传算法关于虚拟种群及附近搜索的新概念,较好地提高了遗传算法的全局寻优能力。并通过以Matlab为主控程序的方式,高效地整合了Blade Gen、Turbo Grid、CFX软件。建立了可扩展性好,鲁棒性强的离心泵叶片优化系统。 5)对离心泵叶轮的优化设计结果进行了分析,分析对比了优化后的转轮叶型与原始叶型在流场、流线等方面的分布规律。
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH311

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本文编号：1298263