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化学工程2025年第04期:基于Kriging模型的气液两相离心泵优化设计

来源:期刊VIP网 时间:


作者:许继洋;梁淑琪;杨国栋;王彦伟;

单位:武汉工程大学机电工程学院湖北省绿色化工装备工程技术研究中心;河北科技工程职业技术大学机电工程学院;郑州理工职业学院机电工程学院;宇通客车股份有限公司;

摘要:为提高气液两相条件下高速离心泵的扬程及效率,以型号为Q5H26的高速离心泵为研究对象,分析不同含气率(体积分数)对离心泵性能的影响。结果表明:含气率越大,扬程和效率越低。基于Kriging模型对离心泵的蜗壳以及叶轮参数进行全面的敏感性分析,并采用NLPQL算法对气液两相条件下高速离心泵进行优化设计,以期提高其运行效率以及扬程。对优化后的模型进行数值模拟计算,并通过实验对比优化前后模型泵的运行效率以及扬程。研究结果表明:在额定工况、含气率为10%下,优化后的模型泵的实际效率提高了8%,扬程提高了1.5 m,优化效果较为显著。研究结果可为提高气液两相条件下高速离心泵的性能提供一种行之有效的方法。

关键词:离心泵;气液两相;Kriging模型;NLPQL算法;优化设计

基金资助:国家自然科学基金资助项目(51373186); 湖北省教育厅重点科研项目(D20161506)