【技术实现步骤摘要】
本专利技术是,特别适用于设计有多 个工况点性能要求的离心泵叶轮。
技术介绍
水泵广泛应用于国民经济和人民日常生活的各个领域,离心泵是各类泵中适用范 围最广和产量最大的泵。目前传统的离心泵设计方法是单点效率最优设计,依据设计点性 能最优原则,经过理论及经验公式设计出叶轮,关键参数的计算和选择很大程度上依赖于 设计者经验。而且按此方法设计出的叶轮只能满足设计点要求,不能同时设计叶轮在多个 工况点的性能要求。随着社会经济及工农业的发展,越来越多的领域需要离心泵能在多个 工况点高效运行,并满足多工况点性能的特殊要求。例如在输送系统中由于工况点变动,管 道泵需在多个工况点保持较高效率;在核电站运行的上充泵需达到五个点的性能要求;在 农业灌溉中,自吸泵的工况变化范围较大,需满足多工况运行要求。因此传统单点设计的离 心泵设计方法已逐渐不能适应新时代的发展步伐。 中国专利CN101749269A公开了一种离心泵叶轮的多工况点设计方法,其利用速 度系数法得到扬程流量曲线表达式,由叶片包角、叶片数,叶片厚度与性能之间建立的关系 式,改动这三个参数,使离心泵实际运行曲线与要求性能曲线一致性。此方法只能改动3个 叶轮几何参数,并且只适用于3?7个点的改动,并没有解释其他叶轮几何参数与性能的关 系。 中国专利CN101956710A公开了一种基于损失的离心泵多工况水力优化方法,其 建立不同比转速离心泵不同工况下各损失系数与比转数、流量的关系,以多工况下扬程和 功率作为约束条件,效率最大为目标进行优化。此方法基于损失建立关系式,各损失公式来 源于 ...
【技术保护点】
一种基于实验设计的离心泵叶轮多工况设计方法,具体包含如下步骤:A计划实施阶段:根据多工况设计目标,选择泵在多个工况点的工作参数作为实验设计的响应变量;选择叶轮水力参数作为实验设计的自变量因子,因子水平的设置取一高值和一低值,因子高低值之间搭配各出现一次;排列实验计划表,根据表中每次因子的搭配顺序及各叶轮水力参数的取值顺序来设计叶轮;采用数值模拟预测,得到每个叶轮在多工况点的性能数据;B分析数据阶段:作出各因子对响应变量的主效应和交互效应,其中各叶轮水力参数对性能的主效应为:[(+符号的和)‑(‑符号的和)]/(+(‑)符号数);水力参数A和B对性能的交互效应为:(B处于高水平时A的效应‑B处于低水平时A的效应)/2;将各效应的t检验所获得的t值,按照绝对值大小排列,值越大则此水力参数对此性能影响越大,其中t检验的公式如式1所示:t=X‾-μσxn-1---(1)]]>式中:为样本平均数;μ为总体平均数;σx为样本标准差;n为样本容量;建立叶轮水力参数对应性能的回归模型:模型包含全部因子的主效应及二阶交互效应项,建立方程时先将实际数值进行代码化处理,将因 ...
【技术特征摘要】
1. 一种基于实验设计的离心泵叶轮多工况设计方法,具体包含如下步骤: A计划实施阶段:根据多工况设计目标,选择泵在多个工况点的工作参数作为实验设 计的响应变量;选择叶轮水力参数作为实验设计的自变量因子,因子水平的设置取一高值 和一低值,因子高低值之间搭配各出现一次;排列实验计划表,根据表中每次因子的搭配顺 序及各叶轮水力参数的取值顺序来设计叶轮;采用数值模拟预测,得到每个叶轮在多工况 点的性能数据; B分析数据阶段:作出各因子对响应变量的主效应和交互效应,其中各叶轮水力参数 对性能的主效应为:[(+符号的和)-(_符号的和)]/(+(_)符号数);水力参数A和B对 性能的交互效应为:(B处于高水平时A的效应-B处于低水平时A的效应)/2 ;将各效应的 t检验所获得的t值,按照绝对值大小排列,值越大则此水力参数对此性能影响越大,其中t 检验的公式如式1所示:(1) 式中:尤为样本平均数;μ为总体平均数;〇 x为样本标准差;η为样本容量; 建立叶轮水力参数对应性能的回归模型:模型包含全部因子的主效应及二阶交互效应 项,建立方程时先将实际数值进行代码化处理,将因子所取的低水平设定代码值为-1,高水 平代码值为+1,中心水平代码值为〇,代码值与真实值的转换如公式2所示;代码化后的回 归方程中,叶轮水力参数的主效应和交互效应的系数可以直接比较,系数绝对值大的效应 对响应影响更重要; 代码值=(真实值-Μ)/D (2) Μ=(低水平值+高水平值)/2 ;D=(高水平值-低水平值)/2 叶轮水力参数对应性能的回归模型形式如下: Υ= β 〇+ β ιΧι+ β 2Χ2+ ^ 12Χ1Χ2+· · · + 8 (3) y为响应变量;β 〇, β Ρ β 2,β 12为回归系数;ε为误差; χ1?……,χ2为自变量; 其为最小二乘法建立多元...
【专利技术属性】
技术研发人员:李红,李磊,杨兴标,陈超,叶道星,
申请(专利权)人:江苏大学,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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