【摘要】： 設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)時(shí)，除了必須滿(mǎn)足用戶(hù)要求的結(jié)構(gòu)、性能參數(shù)外，總希望所設(shè)計(jì)的風(fēng)機(jī)效率盡可能高、噪音盡可能低，或者兩者都要求達(dá)到最佳。這就是風(fēng)機(jī)的單目標(biāo)優(yōu)化和多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)的問(wèn)題。在本文工作過(guò)程中，考慮到傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法工作量大、目標(biāo)不明確等缺點(diǎn)，沒(méi)有采用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，而是采用風(fēng)機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。 本文的優(yōu)化設(shè)計(jì)工作由兩部分組成——數(shù)學(xué)優(yōu)化方法和試驗(yàn)優(yōu)化方法。在數(shù)學(xué)優(yōu)化中，由于風(fēng)機(jī)的效率和噪音受風(fēng)機(jī)的葉輪直徑、葉輪入口平均直徑、葉片進(jìn)口安裝角、葉片出口安裝角、蝸殼寬度、蝸殼出口長(zhǎng)度、葉片數(shù)及流量的影響，即風(fēng)機(jī)的效率和噪音可表示成這八個(gè)參數(shù)的函數(shù)，所以在數(shù)學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)中選取以上八個(gè)參數(shù)作為離心風(fēng)機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)變量。同時(shí)經(jīng)過(guò)大量的工作，發(fā)現(xiàn)該優(yōu)化問(wèn)題的約束條件由15個(gè)不等式約束和1個(gè)等式約束組成。 根據(jù)對(duì)風(fēng)機(jī)效率和噪音優(yōu)化所建立起來(lái)的數(shù)學(xué)模型的分析，本文采用不用梯度的無(wú)約束最優(yōu)化方法Powell法與懲罰函數(shù)法相結(jié)合的方法對(duì)上述數(shù)學(xué)模型進(jìn)行優(yōu)化。為了提高計(jì)算效率，多目標(biāo)優(yōu)化采用“評(píng)價(jià)函數(shù)法”中的理想點(diǎn)法。 在試驗(yàn)優(yōu)化中，主要對(duì)影響效率和噪音的非主要因素(如：蝸舌半徑、蝸舌與葉輪間隙和蝸舌傾斜程度等)來(lái)進(jìn)行優(yōu)化。由于本文的試驗(yàn)是一個(gè)三因素、水平數(shù)大于五的試驗(yàn)問(wèn)題，所以本試驗(yàn)的設(shè)計(jì)采用了一種新興的、有效的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法——均勻設(shè)計(jì)方法。 本文通過(guò)數(shù)學(xué)優(yōu)化和試驗(yàn)優(yōu)化相結(jié)合的方法，并對(duì)實(shí)例經(jīng)過(guò)大量的數(shù)學(xué)計(jì)算、試驗(yàn)及回歸計(jì)算等得到了一種新型離心式通風(fēng)機(jī)，該通風(fēng)機(jī)比它的原型機(jī)(4-72No.4A)效率提高了6.44％，比A聲級(jí)噪音降低了4.78dB。
【學(xué)位授予單位】：西北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2002
【分類(lèi)號(hào)】：TH432

【引證文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2768445