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1、16FLUIDMACHINERYVo1．42，No．8，2014文章編號(hào)：1005—0329(2014)08—0016—05基于iSIGHT平臺(tái)的軸流泵葉片水力性能優(yōu)化研究石麗建，湯方平，李帥領(lǐng)，李壯，謝德正(揚(yáng)州大學(xué)，江蘇揚(yáng)州225100)摘要：將數(shù)值優(yōu)化技術(shù)與CFD流場(chǎng)計(jì)算相結(jié)合，由數(shù)學(xué)過(guò)程代替設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)，控制葉片設(shè)計(jì)修改方向，構(gòu)建軸流泵葉片自動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)平臺(tái)。以多學(xué)科優(yōu)化軟件iSIGHT為基礎(chǔ)，以現(xiàn)有優(yōu)秀的軸流泵葉片模型為研究對(duì)象，建立了參數(shù)化建模、網(wǎng)格劃分、流場(chǎng)計(jì)算和數(shù)值優(yōu)化相結(jié)合的軸流泵葉片自動(dòng)優(yōu)化設(shè)
2、計(jì)平臺(tái)。以葉輪效率最高為目標(biāo)函數(shù)，以揚(yáng)程和汽蝕余量為約束條件，用該平臺(tái)對(duì)設(shè)計(jì)工況下的初始葉片進(jìn)行自動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)。對(duì)比分析優(yōu)化前后葉片的水力性能，優(yōu)化后葉片的水力性能有所提高，表明本文采用的自動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法是有效和可行的。關(guān)鍵詞：軸流泵；葉片；水力性能；自動(dòng)優(yōu)化中圖分類(lèi)號(hào)：TH312文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2014．08．004HydraulicPerformanceOptimizationResearchBasedontheiSIGHTPlatformofAxialF
3、lowPumpBladesSHILi．jian，TANGFang—ping，LIShuai—ling，LIZhuang，XIEDe—zheng(YangzhouUniversity，Yangzhou225100，China)Abstract：ThisdissertationcombinesthenumericaloptimizationtechnologytlltheadvancedCFDsimulationtechnique，re-placesdesignem’experiencebymathematicalm
4、odelsforcontrollingofthebladedesigndirection．Finally，aplatformforautomationoftheoptimizationdesignofaxial-flowpumpbladesisbuilt．Theplatformwhichbasedonthemultidisciplinaryoptimizationsoft—wareiSIGHTtakestheexistingaxial-flowblademodelastheresearchobject．Theau
5、tomaticoptimizationdesignplatformforaxial-flowbladewasestablished，inwhichtheparameterizationmodeling，mesh，flowcomputationandnumericaloptimizationareCOB-binedtogether．Thentheautomaticoptimizationdesignfortheinitialbladeunderthedesignconditionwascarriedout．Theo
6、ptimi-zationobjectiveismaximumtheeficiencyoftheblade，andtheconstraintsaletheheadandtheNPSHoftheblade．Comparedwiththeinitialblade，theperformancesoftheoptimizedbladeareimprovedobviously．Theresultsshowthatthisautomaticoptimi-zationdesignmethodisfeasibleandeffect
7、ive．Keywords：axial—flowpump；blades；hydraulicperformance；automaticoptimization1引言片的自動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)很值得研究。一直以來(lái)軸流泵葉片的設(shè)計(jì)質(zhì)量嚴(yán)重依賴設(shè)提高軸流泵的總體性能，同時(shí)降低設(shè)計(jì)成本、計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)和水力模型試驗(yàn)，設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、設(shè)計(jì)縮短設(shè)計(jì)周期，是軸流泵設(shè)計(jì)的一個(gè)重要目標(biāo)。成本高，因此設(shè)計(jì)人員不愿進(jìn)行專門(mén)設(shè)計(jì)。隨著作為軸流泵的核心部件，葉輪設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)計(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算流體力學(xué)(CFD)的發(fā)展，數(shù)值系到水泵效率的高低、運(yùn)行的穩(wěn)定性以及
8、水泵葉模擬技術(shù)作為一種嶄新、強(qiáng)大而有效的工具，已廣輪的抗汽蝕性能。所以要提高軸流泵的性能，葉泛應(yīng)用于軸流泵葉輪內(nèi)部流動(dòng)的研究中。數(shù)值模收稿日期：2014一O1—20修稿日期：2014—03—28基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51376155)；十二五農(nóng)村領(lǐng)域科技計(jì)劃項(xiàng)目(2012BADO8B03—2)；江蘇省高校自然科學(xué)研究重大項(xiàng)目(11KJA570001)；江蘇省普通
