離心水泵是發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的重要部件,其性能優(yōu)劣對于發(fā)動機的動力性和燃油經(jīng)濟性有重要影響。但是,由于發(fā)動機艙內(nèi)空間布置有限,使得離心泵的結(jié)構(gòu)尺寸和體積受到制約,這將對離心泵的內(nèi)部流動特性及外特性產(chǎn)生一定影響。因此,如何在有限的空間布置內(nèi)提高離心泵的性能特性是如今旋轉(zhuǎn)機械工程領(lǐng)域研究的熱點問題。本文以某企業(yè)摩托車用發(fā)動機冷卻系統(tǒng)離心泵為研究對象,在不改變離心泵外部結(jié)構(gòu)的前提下對離心泵的性能進行優(yōu)化。以離心泵的揚程和效率作為優(yōu)化目標(biāo),利用RSM近似模型和多島遺傳算法相結(jié)合的方法對離心泵性能進行多目標(biāo)優(yōu)化,主要內(nèi)容及結(jié)論如下:1.采用多面體網(wǎng)格對離心泵進行網(wǎng)格劃分,對離心泵進行CFD數(shù)值模擬,并將試驗結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果進行對比,驗證離心泵數(shù)值模型的準(zhǔn)確性。對比結(jié)果表明,試驗與數(shù)值模擬結(jié)果總體誤差低于5%,說明離心泵數(shù)值模型具有較高精度,該模型可用于后續(xù)研究。2.以離心泵的揚程和效率作為優(yōu)化目標(biāo),選取離心泵7個主要的葉輪結(jié)構(gòu)參數(shù)作為初始優(yōu)化變量。采用Plackett-Burman試驗設(shè)計方法篩選出對優(yōu)化目標(biāo)具有顯著影響的優(yōu)化變量,即葉片數(shù)、葉輪出口寬度、葉輪出口直徑,并建立多目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型。3...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1離心泵葉輪簡化模型

基于某企業(yè)摩托車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)離心泵，該離心泵在使用過程中效率較低、揚程不足，外特性較差。在旋轉(zhuǎn)機械的發(fā)展過程中，產(chǎn)品和工程等對于離心泵的性能要求越來越高，離心泵的優(yōu)化問題也一直是各研究者們關(guān)心的熱點問題。本文基于某企業(yè)項目在原始離心泵應(yīng)用過程中表現(xiàn)出效率、揚程等性能特性較差的缺....

圖2.3拉丁超立方與最優(yōu)拉丁超立方試驗設(shè)計樣本分布圖

2CFD數(shù)值模擬及多目標(biāo)優(yōu)化相關(guān)理論13的精度，能夠擬合較高階函數(shù)和非線性函數(shù)。拉丁超立方試驗設(shè)計方法與最優(yōu)拉丁超立方試驗設(shè)計方法樣本分布如圖2.3所示。（1）拉丁超立方試驗設(shè)計（2）最優(yōu)拉丁超立方試驗設(shè)計圖2.3拉丁超立方與最優(yōu)拉丁超立方試驗設(shè)計樣本分布圖由拉丁超立方試驗設(shè)計法....

圖2.4近似模型創(chuàng)建流程

重慶理工大學(xué)碩士學(xué)位論文14圖2.4近似模型創(chuàng)建流程目前，常用的近似模型有：徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型（RadicalbasedfunctionNueralResponseSurface，）、克里金模型（Kriging）、響應(yīng)面模型（ResponseSurface），下面將分別對這三種近....

圖2.5多島遺傳算法示意圖

重慶理工大學(xué)碩士學(xué)位論文多島遺傳算法（Multi-IslandGeneticAlgorithm）是一種以種群分組為基礎(chǔ)的偽并行性遺傳算法，為增加多樣性以及防止早熟的優(yōu)化遺傳算法[69]。該算法將種群分成若干個島嶼，每個島上若干子種群，然后在各個島上分別進行傳統(tǒng)遺傳算法的選擇、....

本文編號：3989272