離心式長軸泵優(yōu)化設(shè)計論文

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1、今年，共有19所高校部分外國語專業(yè)可單獨招生，這些單招的試點院校將按有關(guān)規(guī)定自行組織命題和單獨考試，在全國統(tǒng)考前提前錄取離心式長軸泵優(yōu)化設(shè)計論文　　1離心式長軸泵葉輪水力設(shè)計　　根據(jù)×3型離心式長軸泵的運行要求，確定泵的主要參數(shù)，基于傳統(tǒng)離心泵水力設(shè)計方法，初步確定葉輪幾何參數(shù).　　2正交試驗與數(shù)值計算　　試驗因素及方案的確定　　根據(jù)相關(guān)參考文獻(xiàn)和研究經(jīng)驗[7-13]，選取葉輪參數(shù)中對離心式長軸泵的效率和揚程影響較大的因素作為優(yōu)化對象，分別是：葉輪進(jìn)口直徑Dj、葉片數(shù)Z、葉片包角Φ、葉片出口安放角β2、葉片出口寬度b2、葉輪出口平均直徑D2以及葉輪出口傾斜角γ。每個因素

2、選擇3個水平，選用L18（37）正交表進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計?！　?shù)值計算　　基于設(shè)計參數(shù)，運用Pro/E軟件對離心式長軸泵進(jìn)行三維建模.　　計算域及網(wǎng)格運用ICEM軟件對模型各部分水體進(jìn)行非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分，并進(jìn)行網(wǎng)格無關(guān)性分析[14-16]，當(dāng)葉輪網(wǎng)格數(shù)達(dá)到110萬、導(dǎo)葉網(wǎng)格數(shù)達(dá)到140萬以后，計算得到的泵效率相差小于%，揚程變化不超過%，故模型共需約900萬個網(wǎng)格單元可滿足計算要求，為減小計算量，正交計算針對單級全流場進(jìn)行數(shù)值計算。小語種自主招生的對象主要是外語教學(xué)質(zhì)量較高的普通高中應(yīng)屆畢業(yè)生，考生被錄取后，不得再報考其他高校，新生入學(xué)后也不得轉(zhuǎn)入其他專業(yè)。今年，共有19所高

3、校部分外國語專業(yè)可單獨招生，這些單招的試點院校將按有關(guān)規(guī)定自行組織命題和單獨考試，在全國統(tǒng)考前提前錄取　　計算方法及邊界條件運用ANSYSCFX軟件進(jìn)行模擬，采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型，SIMPLEC算法。邊界條件為：總壓進(jìn)口和質(zhì)量流出口，壁面設(shè)置為無滑移邊界條件，壁面粗糙度設(shè)置為μm，計算精度為10-4。　　正交試驗?zāi)M結(jié)果及分析　　試驗方案通過CFD數(shù)值模擬，得到18組正交試驗的模擬結(jié)果。在設(shè)計流量點Qn=1958m3/h，各試驗方案離心式長軸泵的揚程和效率計算。小語種自主招生的對象主要是外語教學(xué)質(zhì)量較高的普通高中應(yīng)屆畢業(yè)生，考生被錄取后，不得再報考其他高校，新生入學(xué)后

4、也不得轉(zhuǎn)入其他專業(yè)。今年，共有19所高校部分外國語專業(yè)可單獨招生，這些單招的試點院校將按有關(guān)規(guī)定自行組織命題和單獨考試，在全國統(tǒng)考前提前錄取　　極差分析為了評價各因素不同水平對離心式長軸泵性能的影響，引入平均值，計算出各因素不同水平時模擬結(jié)果的平均值，以此來評價某一因素各水平的好壞；運用極差法分析各因素對離心式長軸泵性能影響的主次順序，極差越大，表明該因素隨水平的變化揚程和效率變化越大，為主要因素，即可得到最優(yōu)方案。對離心式長軸泵設(shè)計時應(yīng)該盡可能的提高其效率，同時也要滿足設(shè)計揚程，當(dāng)揚程低于工作所需揚程時離心式長軸泵不能滿足運行要求；當(dāng)揚程過高效率不變時，會增加軸功率，

5、即增大配套電機(jī)功率和成本。因此各因素各水平是否合適的判斷標(biāo)準(zhǔn)是：對于效率以額定點效率最高為最佳，對于揚程以額定點的揚程等于或略大于設(shè)計揚程為最佳。結(jié)合最終確定較優(yōu)組合。A、B、C3個因素對效率和揚程的影響一致，其較優(yōu)水平為A3B3C2。對于D因素（葉輪中間流線出口安放角β2），當(dāng)β2為25°時，泵效率最高，也滿足設(shè)計揚程，故取此值，即取D2。對于E因素（葉片出口寬度b2），當(dāng)b2為75mm時，泵效率最高，也滿足設(shè)計揚程，故取此值，即取E3。對于F因素（葉輪出口平均直徑D2），當(dāng)D2為545mm時，泵效率最高，但揚程小于設(shè)計揚程，當(dāng)D2為550mm時，效率與最高效率相差僅

6、為，同時滿足設(shè)計揚程，故取此值，即取F2。對于G因素（葉片出口傾斜角γ），當(dāng)γ為25°時，泵效率最高，也滿足設(shè)計揚程，故取此值，即取G2。綜上所述，最終的較優(yōu)組合是：A3B3C2D2E3F2G2，即Dj取345mm，Z取6個，Φ取105°，β2取25°,b2取75mm，D2取550mm，γ取25°。　　3不等揚程優(yōu)化　　不等揚程理論方法小語種自主招生的對象主要是外語教學(xué)質(zhì)量較高的普通高中應(yīng)屆畢業(yè)生，考生被錄取后，不得再報考其他高校，新生入學(xué)后也不得轉(zhuǎn)入其他專業(yè)。今年，共有19所高校部分外國語專業(yè)可單獨招生，這些單招的試點院校將按有關(guān)規(guī)定自行組織命題和單獨考試，在全國統(tǒng)考

7、前提前錄取　　基于正交試驗結(jié)果，綜合考慮各因素對揚程和效率影響的主次順序，采用控制變量法，選擇對泵性能有較大影響的參數(shù)進(jìn)一步優(yōu)化。忽略葉片數(shù)的影響，選擇6葉片數(shù)，運用不等揚程設(shè)計理論對葉片出口安放角β2進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計，使該型離心式長軸泵能夠在多個工況下安全高效地運行。基本思路：傳統(tǒng)水力設(shè)計方法假設(shè)葉輪中每條流線沒有差異，葉輪中各流線的滑移系數(shù)μ相同，實際葉輪中每條流線存在差異，各流線的滑移系數(shù)μ不相同，各流線有限葉片理論揚程Ht不相同。然而在葉輪水力設(shè)計時，只有當(dāng)各流線有限葉片理論揚程Ht相等時，所產(chǎn)生的水力損失最小。根據(jù)上述理論，基于無