【摘要】：井用潛水泵是提取地下水的重要設(shè)備，在農(nóng)村、工廠、礦山、自來水公司、地?zé)衢_發(fā)和油田等地或領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。針對潛水泵中最重要的兩個過流部件—葉輪和導(dǎo)葉進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計對潛水泵的節(jié)能降耗有重要意義。本文針對采用后傾式葉輪和空間導(dǎo)葉的潛水泵模型，以效率為目標(biāo)函數(shù)，引進(jìn)諸如遺傳算法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)的優(yōu)化設(shè)計算法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，在以葉輪和導(dǎo)葉的進(jìn)出口角作為控制參數(shù)并在原模型基礎(chǔ)上增加±20°作為優(yōu)化范圍的前提下提出最優(yōu)葉輪模型，并對優(yōu)化前后的潛水泵進(jìn)行數(shù)值模擬和性能預(yù)測。主要內(nèi)容如下： (1)介紹了本文中進(jìn)行數(shù)值計算和優(yōu)化設(shè)計所采取的方法，利用Pro/E三維造型軟件對過流部件：后傾式葉輪和空間導(dǎo)葉進(jìn)行了建模。利用NUMECA軟件中的AutoGrid5模塊，采用全六面體結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格進(jìn)行了網(wǎng)格劃分，采用雷諾時均Navier-Stokes方程和Spalart-Allmaras湍流模型，對原模型泵的外特性進(jìn)行了預(yù)測； (2)對采用后傾斜式葉輪和空間導(dǎo)葉的井用潛水泵在轉(zhuǎn)速為2850r/min進(jìn)行了實驗研究，得到了原型井用潛水泵的流量揚程Q-H曲線以及流量效率Q-η曲線,并和數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行了對比分析。 (3)對后傾式葉輪和空間導(dǎo)葉進(jìn)行了參數(shù)化造型，以后傾式葉輪進(jìn)口角β_1、出口角β_2和空間導(dǎo)葉進(jìn)口角β_3、出口角β_4四個參數(shù)為優(yōu)化變量，采用基于近似函數(shù)技術(shù)的優(yōu)化策略，以效率為優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計研究； (4)對優(yōu)化前后潛水泵的內(nèi)部流動特性及外特性進(jìn)行了對比分析，驗證了優(yōu)化后潛水泵的水力效率及單級揚程均得到了提高，，提高了潛水泵在大流量工作區(qū)域的性能，增強了潛水泵的運行穩(wěn)定性。
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TH38

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2517979