基于iSIGHT平台的轴流泵叶片水力性能优化研究.pdf

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1、16FLUIDMACHINERYVo1．42，No．8，2014文章编号：1005—0329(2014)08—0016—05基于iSIGHT平台的轴流泵叶片水力性能优化研究石丽建，汤方平，李帅领，李壮，谢德正(扬州大学，江苏扬州225100)摘要：将数值优化技术与CFD流场计算相结合，由数学过程代替设计人员的经验，控制叶片设计修改方向，构建轴流泵叶片自动优化设计平台。以多学科优化软件iSIGHT为基础，以现有优秀的轴流泵叶片模型为研究对象，建立了参数化建模、网格划分、流场计算和数值优化相结合的轴流泵叶片自动优化设

2、计平台。以叶轮效率最高为目标函数，以扬程和汽蚀余量为约束条件，用该平台对设计工况下的初始叶片进行自动优化设计。对比分析优化前后叶片的水力性能，优化后叶片的水力性能有所提高，表明本文采用的自动优化设计方法是有效和可行的。关键词：轴流泵；叶片；水力性能；自动优化中图分类号：TH312文献标志码：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引言片的自动优化设计很值得研究。一直以来轴流泵叶片的设计质量严重依赖设提高轴流泵的总体性能，同时降低设计成本、计人员的经验和水力模型试验，设计周期长、设计缩短设计周期，是轴流泵设计的一个重要目标。成本高，因此设计人员不愿进行专门设计。随着作为轴流泵的核心部件，叶轮设计的好坏直接关计算机技术和计算流体力学(CFD)的发展，数值系到水泵效率的高低、运行的稳定性以及

8、水泵叶模拟技术作为一种崭新、强大而有效的工具，已广轮的抗汽蚀性能。所以要提高轴流泵的性能，叶泛应用于轴流泵叶轮内部流动的研究中。数值模收稿日期：2014一O1—20修稿日期：2014—03—28基金项目：国家自然科学基金项目(51376155)；十二五农村领域科技计划项目(2012BADO8B03—2)；江苏省高校自然科学研究重大项目(11KJA570001)；江苏省普通