某发动机冷却系统离心泵流场仿真分析与优化

发布时间：2024-06-04 22:41

　　离心水泵是发动机冷却系统的重要部件,其性能优劣对于发动机的动力性和燃油经济性有重要影响。但是,由于发动机舱内空间布置有限,使得离心泵的结构尺寸和体积受到制约,这将对离心泵的内部流动特性及外特性产生一定影响。因此,如何在有限的空间布置内提高离心泵的性能特性是如今旋转机械工程领域研究的热点问题。本文以某企业摩托车用发动机冷却系统离心泵为研究对象,在不改变离心泵外部结构的前提下对离心泵的性能进行优化。以离心泵的扬程和效率作为优化目标,利用RSM近似模型和多岛遗传算法相结合的方法对离心泵性能进行多目标优化,主要内容及结论如下:1.采用多面体网格对离心泵进行网格划分,对离心泵进行CFD数值模拟,并将试验结果与数值模拟结果进行对比,验证离心泵数值模型的准确性。对比结果表明,试验与数值模拟结果总体误差低于5%,说明离心泵数值模型具有较高精度,该模型可用于后续研究。2.以离心泵的扬程和效率作为优化目标,选取离心泵7个主要的叶轮结构参数作为初始优化变量。采用Plackett-Burman试验设计方法筛选出对优化目标具有显著影响的优化变量,即叶片数、叶轮出口宽度、叶轮出口直径,并建立多目标优化数学模型。3...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1离心泵叶轮简化模型

基于某企业摩托车发动机冷却系统离心泵，该离心泵在使用过程中效率较低、扬程不足，外特性较差。在旋转机械的发展过程中，产品和工程等对于离心泵的性能要求越来越高，离心泵的优化问题也一直是各研究者们关心的热点问题。本文基于某企业项目在原始离心泵应用过程中表现出效率、扬程等性能特性较差的缺....

图2.3拉丁超立方与最优拉丁超立方试验设计样本分布图

2CFD数值模拟及多目标优化相关理论13的精度，能够拟合较高阶函数和非线性函数。拉丁超立方试验设计方法与最优拉丁超立方试验设计方法样本分布如图2.3所示。（1）拉丁超立方试验设计（2）最优拉丁超立方试验设计图2.3拉丁超立方与最优拉丁超立方试验设计样本分布图由拉丁超立方试验设计法....

图2.4近似模型创建流程

重庆理工大学硕士学位论文14图2.4近似模型创建流程目前，常用的近似模型有：径向基神经网络模型（RadicalbasedfunctionNueralResponseSurface，）、克里金模型（Kriging）、响应面模型（ResponseSurface），下面将分别对这三种近....

图2.5多岛遗传算法示意图

重庆理工大学硕士学位论文多岛遗传算法（Multi-IslandGeneticAlgorithm）是一种以种群分组为基础的伪并行性遗传算法，为增加多样性以及防止早熟的优化遗传算法[69]。该算法将种群分成若干个岛屿，每个岛上若干子种群，然后在各个岛上分别进行传统遗传算法的选择、....

本文编号：3989272