為了改進噴水推進泵的敞水性能,利用改進粒子群優(yōu)化算法優(yōu)化其轉子葉片.結合改進粒子群優(yōu)化算法與數(shù)值仿真技術,以升阻比和壓力分布為優(yōu)化目標,對翼型NACA-6510進行優(yōu)化.結果表明:經(jīng)優(yōu)化,翼型升阻比提高14.7%,壓力分布中最低壓力提高20%,有效地抑制了空化的發(fā)生.將優(yōu)化翼型應用于噴水推進泵的水力模型設計,不改變翼型的位置,對其性能進行分析,發(fā)現(xiàn)其推力提高2.55%,效率提升6.38%;結合對扭矩系數(shù)和軸功率的分析,優(yōu)化后噴水推進泵性能明顯改善.經(jīng)優(yōu)化,噴水推進泵流場中葉片壓力脈動明顯改善,葉片最低壓力值提高,延遲了空化的發(fā)生;分析葉片載荷分布,以及推力和扭矩的頻域分布,發(fā)現(xiàn)葉片的優(yōu)化未改變其基頻,幅值變化與噴水推進泵的外特性參數(shù)相對應.上述優(yōu)化設計有效改善了噴水推進泵的性能. 

【文章來源】：排灌機械工程學報. 2020,38(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

翼型優(yōu)化前后性能對比

對轉子域和定子域采用Turbogrid進行網(wǎng)格劃分．由于轉子為空間扭曲葉片，因此，為準確捕捉轉子轉動中的旋渦結構，對葉面網(wǎng)格進行加密，特別是導邊和隨邊位置，如圖2b所示．進口域和出口域采用ICEM進行四面體網(wǎng)格劃分．2.2 外特性分析

圖4a為優(yōu)化前后葉柵壓力p1的分布情況，優(yōu)化后葉背來流方向內(nèi)凹，減少了來流的速度突變，使翼型阻擋產(chǎn)生的繞流作用得以平穩(wěn)過渡;葉背去流方向外凸，改善了翼型繞流產(chǎn)生的旋渦分離．從圖4a中可以看到，轉子剖面翼型的壓力分布與優(yōu)化前相比，葉背低壓區(qū)壓力提升，低壓區(qū)域在弦長范圍內(nèi)減少10%，葉背最小壓力值增大;剖面翼型組成的葉柵前低壓區(qū)域范圍縮小，特別是葉背拱弧附近最小壓力值減小，可延遲空化的產(chǎn)生，提升噴水推進泵性能．圖4b為葉片壓力面的壓力分布，顯示出優(yōu)化后的葉片壓力分布更加均勻．圖4 優(yōu)化前后流場對比

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3429950