大功率远程射雾器结构参数多目标智能协同优化

作     者：陈波 高殿荣 杨超 毋少峰 张光通 CHEN Bo;GAO Dianrong;YANG Chao;WU Shaofeng;ZHANG Guangtong

作者机构：燕山大学机械工程学院秦皇岛066004 秦皇岛首创思泰意达环保科技有限公司秦皇岛066004 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2017年第53卷第6期

页      面：166-175页

核心收录：

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 09[农学] 0904[农学-植物保护] 

基　　金：国家自然科学基金(51375421) 国家重点研发计划(2016YFC0206000) 河北省研究生创新(2016SJBS008)资助项目 

主　　题：多目标优化 射雾器 正交试验 BP神经网络 遗传算法 

摘      要：为了探究主要结构参数对大功率远程射雾器的射雾距离和射雾效率的影响规律,得出最优设计方案,提出基于正交试验矩阵分析法、反向传播(Back propagation,BP)神经网络算法和遗传算法的多目标智能协同优化方法,利用计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)的方法建立正交试验数据库,采用多目标智能协同优化方法对关键结构参数(叶片与轮毂夹角θ、径向间隙h、导流叶片入角α、导流叶片弦长b、导流叶片个数n和射雾风筒倾斜角β)进行协同优化,并结合物理样机进行试验验证。结果表明,各结构参数对射雾距离和射雾效率的综合影响主次顺序依次为βαhθbn,最优结构参数为θ=47.8°、h=3.6、α=15.2°、b=261.6、n=7、β=1°,优化后的射雾距离提升了18.92%,射雾效率提升了12.94%,试验结果与数值计算优化结果基本吻合。该研究结果可为远程喷雾设备的设计和试验提供一定的参考。