采用基因表达式编程的潜水泵性能预测

发布时间：2021-08-07 23:58

　　常规试验法和计算流体动力学（CFD）技术在研究水泵性能时都较为耗费资力。为了提高水泵性能及节约成本,以深井潜水泵为研究对象,在证明CFD仿真技术可靠的前提下,在同一水泵叶轮上装配了22种不同结构的导叶,通过模拟试验获得有效数据结果。将仿真结果分为训练样本和验证样本,选取水泵扬程和效率2项指标,使用基因表达式编程（GEP）算法训练样本构建预测模型。结果表明,GEP算法从大集合中进化得到最优模型,很好地描述了结构变量与性能之间的相关关系;构建的预测函数准确地预测出水泵扬程和效率两个性能指标,并可靠地反映出各参数影响程度。 

【文章来源】：水电能源科学. 2020,38(04)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

潜水泵计算域模型

采用Fluent meshing将潜水泵计算域分为进口段、叶轮和导叶出水段3部分进行网格划分。采用Poly-Hexcore网格，全局设置曲率尺寸函数捕捉曲面细节避免几何失真。从网格划分耗时、计算成本和数值耗散率3个角度考虑，经网格无关性验证，选定网格数量为1 263 381个，正交质量均在0.3以上。计算网格见图3。3.3 边界条件及控制方程

通过CFD计算不同工况下水泵的性能，并对比试验测试结果，绘制曲线见图4。由图4可看出，各工况下CFD仿真结果与水泵实测扬程和效率曲线趋势一致；根据相对误差计算公式，水泵扬程的最大误差为6.88%，最小误差为3.69%，平均误差为5.62%；水泵效率的最大误差为9.05%，最小误差为4.27%，平均误差为5.68%，误差精度符合要求。表明数值模拟可反映泵内流体的真实流动规律。3.5 模拟试验

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于径向基神经网络与粒子群算法的双叶片泵多目标优化[J]. 王春林,胡蓓蓓,冯一鸣,刘轲轲.  农业工程学报. 2019(02)
[2]潜水泵压力脉动与非定常特性数值分析[J]. 朱宜超,施卫东,黄俊,周岭,蔡晓彤,郭义航.  水电能源科学. 2017(03)
[3]导流器几何参数对潜水泵性能影响的通径分析[J]. 魏清顺,孙西欢,刘在伦.  排灌机械工程学报. 2014(03)
[4]基于基因表达式编程的装备测试需求建立方法[J]. 王俊亚,陈棣湘,潘孟春.  测试技术学报. 2012(04)
[5]基因表达式编程的理论研究综述[J]. 彭昱忠,元昌安,麦雄发,覃晓.  计算机应用研究. 2011(02)

博士论文
[1]导流器结构参数变化对井用潜水泵性能影响研究[D]. 魏清顺.太原理工大学 2018



本文编号：3328786