混流叶轮叶片进出口安放角参数试验设计研究

发布时间：2021-04-18 20:02

　　通过对叶片进出口安放角的筛选试验,获得关键的显著因子,并使用最速上升法确定了显著因子中心点。通过采用Box-Behnken方法进行了响应面的试验设计,并分析研究了安放角因子的交互效应,最后研究基于响应曲面法的目标函数并进行性能预测对比。经过叶片进出口角的显著性研究分析,β₁₁、β₅₁和β₅₂为显著因子,其P值分别为:0.019、0.037和0.048。采用最速上升法确定了中心点分别为:β₁₁=43.5°;β₅₁=20°;β₅₂=17°。采用最小二乘法拟合叶轮效率和扬程与叶片进出口安放角度参数的二次函数模型,通过方差分析和回归模型的分析和研究,表明拟合的函数模型误差小,验证了叶轮效率和扬程回归模型的可行性。采用响应曲面法对叶片的进出口角度进行了优化,优化后的参数为:β₁₁=35°;β₅₁=25.5°;β₅₂=18.5°,优化后泵和叶轮的效率得到了较大的提升,分别为0.8%和0.82%。 

【文章来源】：热能动力工程. 2020,35(04)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

交互效应

交互效应

叶片作为混流泵中能量转换的核心,其几何形状直接影响着泵的性能。采用响应曲面法对叶片的进出口角度进行了优化,优化后的参数为:β11=35°;β51=25.5°;β52=18.5°,其几何形状如图10所示。前后的差异用斜线图案标出,优化后,相对原始叶片在叶片的工作面方向上更加“凸”显。图11是通过数值计算得到了混流泵及叶轮的性能对比图,优化后泵和叶轮的效率得到了较大提升,分别为0.80%和0.82%,而扬程的变化不明显。

【参考文献】：
期刊论文
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[3]若干因素对导叶式混流泵水力性能的影响[J]. 常书平,王永生,苏永生.  排灌机械工程学报. 2012(06)
[4]混流泵叶片角对性能的影响[J]. 何希杰,劳学苏,李平双.  水泵技术. 2005(06)
[5]叶片尖端间隙对混流泵效率特性的影响[J]. 钱晓,徐天茂,张赛珍,李人丰,李小平.  水力发电学报. 1997(04)
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本文编号：3146088