基于cfd流场分析的塑料离心泵的汽蚀性能优化研究

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1、分类号：ＴＨ３１ｔ学校代码：１０３６３密级：公开学号：２１２０１１０１０５李交從木４彎歡ＡｎｈｕｉＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ硕±学位论文题目基于ＣＦＤ流场分析的塑料离心累的汽蚀性能优化研究论文作者谈寅武指导教师王幼民（教授）机械制造及其自动化学科（专业）研究方向数字化设计与制造技术论文提交日期：２０１５年０５月３０日分类号：ＴＨ３１１单位代码：１０３６３密级：公开学号：２１２０１１０１０５题目基于ＣＦＤ流场分析的塑料离也累的汽蚀性能优化研究ＯＰＴＩＭＩＺＡＴＩＯＮＲＥＳＥ

2、ＡＲＣＨＯＦＰＬＡＳＴＩＣＣＥＮＴＲＩＦＵＧＡＬＰＵＭＰＣＡＶＩＴＡＴＩＯＮＰＥＲＦＯＲＭＡＣＥＢＡＳＥＤＯＮＣＦＤＦＬＯＷＦＩＥＬＤＡＮＡＬＹ別Ｓ学生姓名：谈寅武指导教师：王幼民专业：化械制造及其自动化研究方向：数字化设计与制造技术－－论文答辩日期：２０１５５３０安徽工程大学学位论文原创性声賴；本人郑ｔ声明戳橋守学术道德，崇尚严塵学风。所呈交酌学位。论文，猶立进巧研除，麗本人在导师酌指导Ｔ究工巧巧取得韵戚果文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含巧巧其値个入或集体己经发表或撰玛过的作品及戚果韵內容，

3、。论文为本人亲自撰閣我对。所写的巧容贷责，并完全意识到本声明釣法棒后累由本入承担’学位论文作者签名：娘Ｉ詩＼４巧，曰期；＞ｊ／ｒ年Ｉ多曰安徽工疆大学学位论文版权使用授极书学位论文作者完全了解学狡有关澡留、使用学位论文的规定，同意学校操留并向圈家有关報口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论支被搔阅或猎鍵。本人授被安徽工權大学可Ｗ蒋本＾径论文巧全部或部分内容编入有关数据库迸巧检索，可采用影印、缩印或扫掘等复制乎段保巧和汇编本学粒论文。保密□，在年解密后适用本版较书。本学位论文屬于不保密０。．’尝位论文巧者签名：ｆ來

4、气指导教师签名：５处民日期咧如月０瓶啼細＞安徽工程大学硕±学位论文基于ＣＦＤ流场分析的塑料离心累的汽蚀性能优化研究摘要塑料离也系可在很大的温差范围内输送任意浓度的各种酸氧化剂等多种腐蚀性介质，它具有吸入能力强，工作噪声小，无泄漏等优点一，因此得到了广泛的应用。而汽蚀问题直是影响塑料离也聚性能的重要因素之一，其严重阻碍了塑料离也粟的高速化发展，本文在考虑提高塑料离也累效率的前提下，，兼顾降低汽蚀余量采用基于ＣＦＤ流场分析方法对塑料离也系内部流场进行数值模拟，Ｗ提高塑料离也系的整体性能。论文主要的工作如下：１．运用速度系数法

5、对塑料离也奈过流部件进行二维水力设计，通过ＣＦｔｕｒｂｏ软件内置设计模块，完成塑料离也累过流部件的Ｈ维建模。２ｕｍｌｎｘ拟计算流体动力学为基础，运用ＣＦＤ软件Ｐｐｉ对塑料离也累内部流场进行数值模拟与分析，并对其效率和汽蚀情况进行了预测。３．选定叶轮进口直径、叶片进口角、出口角和包角作为影响因素设计正交实验一，通过极差分析得出各个参数对单质量评价指标的最佳工艺参数组合，并模拟验证了其合理性。４．在正交实验的基础上，运用田口方法，设计了正交内表，求出了各因素各水平的信噪比，，对结果进行方差分析得出了稳定因素和Ｉ安徽工程大学硕丈学位

6、论文可调因素，对可调因素再次优化，得到最优工艺参数组合，经模拟验证，最优组合是合理的。叶片进口直径Ｄ、叶轮直径〇２、、叶片进日安放角Ｐ叶片ｉｉ出口安放角龄、叶片数Ｚ、叶轮进口宽度ｂｉ、叶轮出口宽度ｂ２作为设计变量，建立多目标函数，遗传算法为理论基础，运用ｍａｔｌａｂ中的遗传算法工具箱对参数进行多目标寻优，模拟的结果验证了运用遗传算法对塑料离也粟参数进行优化的可行性。６．论述了累的汽蚀余量基本方程式，对方程式进行不同的变换，一推导出最优叶轮进口直径公式及最小汽蚀余量公式，最后建立种粟’汽蚀余量预测模型。本文通过对塑料离也系内部

7、流场的数值模拟＞，１＾１提高效率，降低汽蚀余量为目标，选取叶轮四个参数，设计完成了正交试验，运用田口方法和遗传算法对参数进行优化，建立系汽蚀余量预测模型，提高了塑料离也累的整体性能。关键词：塑料离也系，汽蚀，优化，预测模型，ＣＦＤＩＩ安徽工程大学硕±学位论文ＯＰＴＩＭＩＺＡＴＩＯＮＲＥＳＥＡＲＣＨＯＦＰＬＡＳＴＩＣＣＥＮＴＲＩＦＵＧＡＬＰＵＭＰＣＡＶＩＴＡＴＩＯＮＰＥＲＦＯＲＭＡＮＣＥＢＡＳＥＤＯＮＣＦＤ化ＯＷＦＥＬＤＡＮＡＬＹ別ＳＡＢＳＴＲＡＣ