采用Kriging模型的离心压缩机叶轮多目标参数优化

作     者：左曙光 韦开君 吴旭东 聂玉洁 许思传 Zuo Shuguang;Wei Kaijun;Wu Xudong;Nie Yujie;Xu Sichuan

作者机构：同济大学新能源汽车工程中心上海201804 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2016年第32卷第2期

页      面：77-83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] 

基　　金：国家重大科学仪器设备开发专项(2012YQ15025605) 国家863项目(2012AA110501) 

主　　题：模型 优化 叶轮 离心压缩机 非定常分析 气动噪声 Kriging模型 

摘      要：为进一步探索高性能、低噪声的离心压缩机优化设计方法,该文选用某燃料电池车用小型高转速离心压缩机为研究对象,通过三维内流场非定常分析对其气动性能和气动噪声进行计算,仿真求得的压升曲线与试验基本一致。基于该数值模型,采用最优拉丁方试验设计分析了叶片进口角、叶片出口角、尾缘倾角、叶顶间隙和叶片厚度对压缩比、等熵效率和整机声功率级的影响,结果表明叶片厚度和叶顶间隙最为关键,与压缩比和等熵效率负相关,与声功率级正相关,前倾叶片较后倾叶片噪声更低。采用Kriging模型对数值计算结果进行拟合,利用多目标遗传算法对Kriging模型进行循环优化设计。优化结果表明,Kriging模型精度满足需求,优化方案在设计工况点的压缩比提高3.56%,等熵效率提高1.02%,整机声功率级下降3.79 d B,在非设计工况点的压缩比和等熵效率也有提高,综合性能得到明显改善。该研究可为高性能、低噪声离心压缩机的优化设计提供参考。