一种抗空蚀离心泵叶轮优化设计方法技术

本发明专利技术一种抗空蚀离心泵叶轮优化设计方法，获得原始叶轮的周向XY平面上的前盖板二维翼型骨线、中间二维翼型骨线以及后盖板二维翼型骨线，并参数化后，构建叶轮优化参数，构建变化后的骨线，再将其三维化得到的变化后的前盖板三维翼型型线、中间三维翼型型线以及后盖板三维翼型型线，输入到几何造型软件中，形成变化后的叶轮三维形状，在单流道网格划分的基础上进行水利性能测算，以多目标遗传算法NSGA-II遗传算法为优化工具，对离心泵叶轮参数进行多目标优化设计，选取水利性能最佳的一组叶轮参数作为优化后的叶轮参数；本发明专利技术方法优化参数构建科学，优化过程自动化程度高，优化后离心泵叶轮叶片效率，空化空蚀性能优良。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于离心泵叶轮制造
，具体涉及。
技术介绍
离心泵是使用最广泛的通用机械之一，在电力工业领域、化学工业领域等都具有广泛的应用。离心泵的作用是根据离心力原理，使叶轮叶片高速旋转从而带动水转动并将水甩出，达到输送水的目的。我国现有的离心泵普遍效率较低，空蚀性能差，其主要原因是优化设计方法落后。 离心泵内部的流动是复杂的全三维粘性流动，内部存在二次流以及分离流动在内的复杂非定常流动，而现在大部分离心泵叶轮的优化设计都是采用一元或二元理论，尽管有的一些厂家和研究所采用的是全三元的设计方法，但所采用的全三元的设计方法是基于无粘假设建立的，无法得出准确的符合离心泵叶轮内部流动特性的叶轮形状。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，优化参数构建科学， 优化过程自动化程度高，优化后离心泵叶轮叶片效率，空化空蚀性能优良。本专利技术所采用的技术方案是，包括以下步骤步骤1、得到原始叶轮的周向XY平面上的前盖板二维翼型骨线1、中间二维翼型骨线Gm以及后盖板二维翼型骨线Gh ；步骤2、采用四点三次贝塞尔曲线分别对上述前盖板二维翼型骨线Gs、中间二维翼型骨线Gm以及后盖板二维翼型骨线Gh进行参数化本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种抗空蚀离心泵叶轮优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤１、得到原始叶轮的周向ＸＹ平面上的前盖板二维翼型骨线Ｇｓ、中间二维翼型骨线Ｇｍ以及后盖板二维翼型骨线Ｇｈ；步骤２、采用四点三次贝塞尔曲线分别对上述前盖板二维翼型骨线Ｇｓ、中间二维翼型骨线Ｇｍ以及后盖板二维翼型骨线Ｇｈ进行参数化，以得到各骨线的四个控制点Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３在周向ＸＹ平面上的坐标，其中，控制点Ｐ０为首点，控制点Ｐ３为末点，控制点Ｐ１和Ｐ２为中间点；步骤３、构建叶轮优化参数：步骤３．１、构建前盖板二维翼型骨线Ｇｓ的挠度参数Ｃ１和Ｃ２：连接前盖板二维翼型骨线Ｇｓ的控制点Ｐ０和Ｐ１，以及控制点Ｐ２和Ｐ３，延长直线Ｐ０...

【技术特征摘要】
1. 一种抗空蚀离心泵叶轮优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤 步骤1、得到原始叶轮的周向XY平面上的前盖板二维翼型骨线Gs、中间二维翼型骨线 Gffl以及后盖板二维翼型骨线Gh ；步骤2、采用四点三次贝塞尔曲线分别对上述前盖板二维翼型骨线Gs、中间二维翼型骨线Gm以及后盖板二维翼型骨线Gh进行参数化，以得到各骨线的四个控制点Ptl, P1, P2, P3在周向XY平面上的坐标，其中，控制点Ptl为首点，控制点P3为末点，控制点P1和P2为中间点； 步骤3、构建叶轮优化参数步骤3. 1、构建前盖板二维翼型骨线Gs的挠度参数C1和C2 2.按照权利要求1所述抗空蚀离心泵叶轮优化设计方法，其特征在于，其中，步骤1的具体步骤为由原始叶轮的轴面投影图得到前盖板流线Is、中间流线Im以及后盖板流线lh， 将前盖板流线Is、中间流线Im以及后盖板流线Ih分别绕叶轮旋转轴旋转得到前盖板流面、 中间流面以及后盖板流面；原始叶轮与得到的前盖板流面、中间流面和后盖板流面相交得到相对应的三维翼型，再投影到周向平面上，即得到前盖板二维翼型型线/、中间二维翼型型线Zf以及后盖板二维翼型型线；沿所述前盖板二维翼型型线/作一系列内切圆，连接内切圆圆心得到的光滑曲线为前盖板二维翼型骨线Gs ；沿所述中间二维翼型型线作一系列内切圆，连接内切圆圆心得到的光滑曲线为中间二维翼型骨线Gm;沿所述后盖板二维翼型型线作一系列内切圆，连接内切圆圆心得到的光滑曲线为后盖板二维翼型骨线Gh。3.按照权利要求1所述抗空蚀离心泵叶轮优化设计方...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭鹏程，朱国俊，罗兴锜，卢金玲，郑小波，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：87