24sh-19双吸中开离心泵优化设计

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1、分类号�__jmh级：公开UDC�单位代码:11^24SH-19双吸中开离心泵优化设计论文题目:130852010102学号：刘伟作者：机械工程专业(领域)：独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研宄成果，也不包含为获得沈阳大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中做了明确的说明并表示了谢意。签名：長蹄日期：关于论文使

2、用授权的说明本人完全了解沈阳大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(棘的论文在解密后^i此规定）签名：叫导师签名：1紋日期：沈阳大学硕士学位论文24SH-19双吸中开离心泵优化设计论文题目：作者：_________________________刘伟指导教师：王凤兰教授单位：沈阳大学协助指导教师：陈稳虎工程师单位：五阳热电厂论文答辩日期：2015年06月25日学位授予单位：沈

3、阳大学AMaster’sThesisinMechanicalEngineeringOptimizationDesignof24SH-19DoubleSuctionCentrifugalPumpCandidate:LiuWeiSupervisor：ProfessorWangFenglanSchoolofMechanicalEngineeringShenyangUniversityJune25,2015摘要泵是一种将机械能或者电能等其它能量转化成液体势能的机械工具，然后它再以动能的形式表现出来，从而达到运

4、液体的目的。随着工业的快速发展，中开离心泵也开始被应用在电厂等工作环境下，然而在电厂这种恶劣的工作情况下，离心泵会出现效率低和耗能的问题。本文决定对24SH-19双吸中开离心泵进行优化，由于叶轮是离心泵工作中重要组成部分，对其工作效率有一定的影响，因此要对叶轮进行优化设计。可以根据建立叶轮的三维模型来对叶轮进行有限元分析进而对其用MATLAB完成优化设计，达到提高效率和降低轴功率的目的。随着双吸中开离心泵的发展，越来越多的离心泵被运用到各种场合，但由于它存在着效率低和高耗能的缺点，需要对它进行优化设计

5、来达到提高效益和节约成本的目的。主要从以下方面入手：（1）以离心泵叶轮为研究对象，根据叶轮结构和二维模型利用三维制图软件UG绘制出其三维模型。（2）根据UG绘制出的叶轮的三维模型图，利用ANSYSWorkbench对叶轮进行静力分析得到等效应力图和总变形图，确定叶轮工作状况下的受力情况和变形量；并根据叶轮材料对其进行模态分析，由分析出的频率和叶轮转速确定叶轮不会有共振现象的发生。根据以上分析结果确定叶轮在工作中是安全可靠的。（3）确定了叶轮工作的安全性，便可以对叶轮进行优化设计。对比几种优化设计方法，

6、决定采用遗传算法来对叶轮进行优化设计。以离心泵能量损失最小和轴功率最小为目标函数，以叶轮进出口直径、叶片进出口角度和叶片进出口宽度为设计变量，利用MATLAB中的遗传算法对叶轮进行优化进而得出优化后相关参数的尺寸，将其带入到目标函数中，结果表明效率提高了2.4%并且轴功率降低了1.6%。I关键词：离心泵，叶轮，有限元分析，优化设计IIOptimizationDesignof24SH-19DoubleSuctionCentrifugalPumpAbstractThepumpisamechanthattr

7、anformmechanicalenergyorotherenergyintopotentialofliquidmachinetool,andthenmanifestedintheformofkineticenergytoachievethepurposeoftransportationofliquid.Withtherapiddevelopmentofindustry,thecentrifugalpumpisalsobeginningtobeappliedintheworkenvironment,s

8、uchaspowerplants,butinplantssuchharshworkingconditions,therewillbeinefficientandcentrifugalenergyissues.Inthispaper,wedecidedtooptimizethe24SH-19double-suctioncentrifugalpump.Duetocentrifugalimpellerisanimportantpartofthework,aff