中开多级离心泵效率优化计算方法

作者：童水光; 赵航; 刘会琴; 童哲铭; 余跃; 唐宁; 吴伟杰; 李进富; 从飞云^*; 张昊; 王寅华; 郝国帅

来源：浙江大学学报(工学版), 2019, 53(05): 988-1005.

• 多级离心泵
• 水力损失模型
• 关键设计变量
• 近似模型
• 多目标优化

对离心泵水力效率及高效区相对宽度的优化计算方法进行研究,在水力损失模型的基础上提出基于近似模型的多目标优化计算方法.以中开多级离心泵的优化设计为例,基于水力损失模型进行设计变量灵敏度分析,选出关键设计变量.分别利用水力损失、完全二次响应面(RSF)、径向基高斯响应面(RBF)和克里金响应面(KRG)4种近模型优化离心泵的关键设计变量,分析4种效率优化计算方法的精确性和有效性.结果表明:基于理论公式计算的第1种优化方法耗时少,但结果误差较大;后3种优化方法基于计算流体动力学(CFD)数值仿真分析,结果准确,其中RSF模型的结果最精确且计算时间较短.比较3种不同近似模型的计算精度,RSF的计算结果最精确, RBF结果次之, KRG结果最差.在设计流量下,基于RSF的Pareto最优解的扬程为83.77 m,效率为77.26%,基于RBF的Pareto最优解的扬程为83.09 m,效率为76.63%.

• 单位
  浙江大学; 杭州碱泵有限公司; 杭州杭发发电设备有限公司