【技术实现步骤摘要】
一种离心泵叶片厚度自动寻优方法
[0001]本专利技术涉及离心泵过流部件设计领域，尤其涉及一种离心泵叶片厚度自动寻优方法
。
技术介绍
[0002]离心泵作为一种通用的流体输送设备，广泛应用于国民经济的各个领域
。
离心泵作为一种复杂流体系统，其内部的流动具有高度三维
、
空间不均匀分布以及非定常等固有属性，再加上泵内流体的惯性作用
、
有限叶片数等多种因素的作用，将不可避免地在叶轮流道内产生一个与叶轮旋转方向相反的旋涡，这种反向旋涡会造成叶轮叶片间的相对速度分布失衡，具体表现为，叶片吸力面的相对速度更大，叶片压力面的相对速度更小，从而加剧流道内的二次流动，影响泵运行的效率与稳定性
。
[0003]现有技术中，
《
一种离心泵叶轮叶片厚度的设计方法
》
，公开号：
CN112682350A
，介绍了一种塑料离心泵叶轮叶片的变厚度设计方法，通过一组初始叶片推导出采用四次样条曲线描述叶片厚度分布的经验公式，发现...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种离心泵叶片厚度自动寻优方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1
：根据设计工况下的流量
、
扬程需求，以及匹配蜗壳的几何参数，基于速度系数法对叶轮几何参数进行初步计算，并通过建模软件实现叶轮的参数化建模，再定义
n
个厚度控制变量
t1～
t
n
，
n≥3
；
S2
：建立
n
个厚度控制变量
t1～
t
n
的约束条件；
S3
：基于所述约束条件，采用抽样方法生成包含这
n
个厚度控制变量的多个计算样本；
S4
：结合
S1
得到的叶轮几何参数和
S3
得到的计算样本，得到多个叶型设计方案；通过建模软件对每个叶型设计方案进行三维建模，再通过数值模拟软件对三维模型进行网格划分
、
边界条件的设置以及数值模拟计算；
S5
：将所述数值模拟计算结果输入优化设计软件中，得到样本计算结果中的扬程和效率，再基于径向基函数方法，建立扬程
、
效率与厚度控制变量
t1～
t
n
间的响应面模型；
S6
：对响应面模型进行可信程度分析，若满足拟合精度要求再进行优化求解，并对优化结果进行仿真验证，得到厚度控制变量
t1～
t
n
的最优组合方案，完成离心泵叶片厚度的自动寻优
。2.
根据权利要求1所述的离心泵叶片厚度自动寻优方法，其特征在于，所述
S1
中，基于速度系数法对叶轮几何参数进行初步计算具体如下：
(1)
叶轮进口直径
D1，其计算表达式如下：，其计算表达式如下：，其计算表达式如下：，其计算表达式如下：，其计算表达式如下：式中，
d
h
为轮縠直径，
D0为叶轮进口有效直径，
Q
t
为通过叶轮的流量，
V0为泵进口流速，
Q
为泵流量，
η
v
为泵容积效率，
n
s
为比转速，
n
d
为泵转速，
H
为扬程；
(2)
叶轮外径
D2，其计算表达式如下：，其计算表达式如下：式中，
u2为叶轮出口圆周速度，为出口圆周速度系数；
(3)
叶轮出口宽度
b2，其计算表达式如下：
式中，
φ2为叶轮出口叶片排挤系数，为叶轮出口轴面速度，为出口轴面速度系数；
(4)
叶片数
Z
与包角
ψ
：所述叶片数
Z
根据叶轮进口处叶片排挤系数进行调整；所述包角
ψ
根据离心泵的工作转速进行调整；
(5)
叶片进口角
β1、
叶片出口角
β2：所述叶片进口角
β1由各流线液流角加上冲...
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