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作者：李科钦;周忠宁;李意民;纪子宁;周志恒;包昊森;
单位：中国矿业大学低碳能源与动力工程学院;
摘要：针对传统的叶片气动设计方法存在依赖于设计者的经验、研发周期长、设计精度难以保证等问题，将最优预测元模型优化方法应用到离心鼓风机叶轮优化中。通过将某小型离心式鼓风机进行参数化造型，使用高级拉丁超立方(ALHS)方法对叶片子午面、进、出口安放角、叶片流面扭转角3个部分的36个参数采样并进行数值模拟计算，构建了200组鼓风机性能数据；在此基础上，采用最优预测元模型(MOP)筛选出了对鼓风机性能影响最大的9个参数，并以最大等熵效率为目标，进、出口压差为约束条件，运用进化算法(EA)对9个参数进行迭代计算，得到了性能最优的鼓风机参数，对优化前、后的鼓风机流场进行了对比分析。结果表明，优化后的鼓风机抑制了叶顶泄漏流，叶顶泄漏流量相较于原模型减少了10%；在叶轮中段(55%子午流线位置处)流体沿叶高优化前、后的最大速度由101.66 m/s减少到82.06 m/s，速度变化?V由53.52 m/s减少到40.74 m/s，流动损失降低；叶轮出口的最大压力也从115.37 kPa增加到116.19 kPa；最优预测元模型能够过滤掉优化过程中不重要的输入参数，从而减少优化成本与时间，研究结果可为离心式鼓风机的优化设计提供参考。
关键词：小型离心式鼓风机;;参数优化;;最优预测元模型;;数值模拟
基金资助：国家自然科学基金项目(51776217)
