第五章 优化设计(3)

2019-02-20 23:00

江苏理工大学博士学位论文

Dj?2Q ?Vl式中临界沉降速度Vl的计算方法参见文献[13]。

5.3.4 优化的数学方法

上述双流道泵的优化水力设计问题,实际上是一个只带不等式约束的极值问题,即:

??1? X?Rn f(X)? min?(X)? s.t. Gj(X)?0 j=1,2,…,m 由于约束条件皆为不等式,且目标函数的维数不高,因此选用编制程序较为简单的复合形法求解。

§5.4 设计实例

5.4.1 优化设计

采用本章及第三章中的方法优化设计了的8台潜污泵的效率与由标准CJ/T3038-1995规定的效率相比均有大幅度的提高,见表5-1,其中效率提高最少的就有5.3%(100QW50-22),效率提高最高的达13.5%(200QW400-7、200QW300-7),说明了本文所提出的设计方法和优化设计方法是可以大幅度提高双流道无堵塞泵的效率,是完全可行的方法。

表5-1 设计实例

序号 1 2 3 4 5 6 7 8

型 号 100QW50-22 100QW70-22 100QW100-10 100QW65-15 150QW180-7 200QW400-7 200QW300-7 300QW900-8

Q(m3/h) 50 70 100 65 180 400 300 900

H(m) 22 22 10 15 7 7 7 8

n(r/m) 1440 1460 1440 2900 1440 970 1460 980

ns 61 73 156 187 273 274 358 376

?r(实测) ?s(规定)

55.7 57.0 60.3 56.2 63.0 65.5 63.5 68.0

59 66 71 70 76 78 77 79

注:?s值由标准CJ/T3038-1995查得,?r为实测值。

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第五章 双流道泵性能预测与优化设计

5.4.2 性能预测

图5-1和图5-2分别是100QW50-22型、100QW70-22型双流道潜污泵的水力性能预测结果及试验结果图。在设计工况点,100QW50-22型双流道泵的试验效率为62%(预测值为63%),试验扬程为22.3m(预测值为23.5m),100QW70-22型双流道泵的试验效率为66%(预测值为67%),试验扬程为22.1m(预测值为23m)。

图5-1 100QW50-22泵性能预测和试验结果 图5-2 100QW70-22泵性能预测和试验

§5.5 小 结

1.提出了双流道无堵塞泵的水力损失计算方法、性能预测模型和以效率为目标函数的优化设计方法。

2.根据本章的优化设计方法及第三章中所述的CAD方法设计了8台双流道潜污泵,效率同标准CJ/T3038-1995规定的效率相比均有大幅度的提高。 3.对2台双流道潜污泵进行了性能预测,性能预测值与试验值吻合得很好,这表明了提出的优化设计方法及性能预测模型是可行的。

参考文献

1. 骆大章、刘树洪. 低比数离心泵性能预测. 水泵技术,1989(1):1~8

2. 朱祖超. 超低比转速高速复合叶轮离心泵的设计方法. [博士学位论文],杭州:浙江大学,1997

3. 斯杰潘诺夫 A J. 离心泵和轴流泵理论、设计和应用. 北京:机械工业出版社,1980

4. Patel D P. Performance Prediction in Complete Range of Centrifugal Pumps, Pump─The Developing Needs, 7th Technical Conference of the BPMA, 1981

5. Takagi T. At al., Performance Prediction of Sing-Suction Centrifugal Pumps of Different Specific Speeds. Performance Prediction of Centrifugal Pump and Compressor, ASME, 1980 6. 郭自杰. B型离心泵的性能预测. 水泵技术,1983(3)

7. 王福军、杨海江等. 用数理统计方法建立泵叶轮流场速度分布与外特性的关系. 水泵技术,1999(5):3~6

70

江苏理工大学博士学位论文

8. 袁卫星、张克威、贾宗谟. 离心泵性能预测. 水泵技术,1991(2):9~14

9. 沈阳水泵研究所. 离心泵叶轮流道粗糙度对效率的影响研究报告84,841051(部),1985 10. 刘会海、王福军. 低比转速离心泵主要几何参数的病态优化设计方法,农业机械学报,1987,18(4):42~46

11. 沈阳水泵研究所、中国农机研究院. 叶片泵设计手册. 机械工业出版社,1983

12. 赵学端编著. 粘性流体力学. 北京:机械工业出版社, 1988

13. 关醒凡编著. 现代泵技术手册. 北京:宇航出版社,1995

14. 汪建华. 离心泵叶轮参数的优化设计. 排灌机械,1994(2):13~16

15. 孙建平、张克威、贾宗谟. 泵优化水力设计的现状及展望. 水泵技术,1994(5):12~15 16. 严敬. 低比转速叶轮的优化设计. 流体工程,1990(8):22~27

17. 严敬. 叶轮几何参数对不同比转速离心泵性能的影响. 水泵技术,1994(4):17~19 18. 何希杰. 中低比转速离心泵叶轮优化设计方法. 水泵技术,1992(3):29~32 19. 张蓉生. 低比转速叶轮优化设计模型. 流体工程,1991(8):27~30 20. 马履中编著. 机械优化设计. 南京:东南大学出版社,1993

21. 崔韵春、陈次昌、夏经红. 离心泵叶轮轴面流道的计算机优化设计. 22. 刘天宝、陈兆雪. 流体力学与叶栅理论. 北京:机械工业出版社,1989

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