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混流泵叶轮内部流动的PIV实验

农业机械学报 2006年第10期37卷 53-57,26页

作者：席光卢金铃祁大同西安交通大学能源与动力工程学院

为探讨混流式叶轮内部的流动机理,设计了一半开式叶轮混流泵实验装置,利用PIV技术对设计流量及变流量工况下叶轮内部的流动进行了测量。时均速度场的相对速度分布表明,设计流量下从进口到出口压力面附近相对流速先降低后升高,吸力面先... 详细信息

为探讨混流式叶轮内部的流动机理,设计了一半开式叶轮混流泵实验装置,利用PIV技术对设计流量及变流量工况下叶轮内部的流动进行了测量。时均速度场的相对速度分布表明,设计流量下从进口到出口压力面附近相对流速先降低后升高,吸力面先升高后降低。在叶轮出口沿叶高方向压力面附近变化不大,吸力面从叶根到叶顶逐渐降低,最小相对流速位于吸力面叶顶附近。小流量工况下在叶顶和中间叶高截面内会出现回流现象,叶轮内不同流道内相对流速分布趋势基本一致。

关键词：混流泵叶轮 PIV

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三元叶轮子午流道和叶片的优化方法

西安交通大学学报 2005年第9期39卷 1021-1025页

作者：卢金铃席光祁大同西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

利用反问题计算间接对叶片进行参数化并结合神经网络技术,建立了一种基于三维黏性流动分析的叶轮优化设计方法.该方法将设计变量分为叶片的设计变量和子午流道的设计变量,并分别作为子系统和中心系统.首先,在子系统内保持子午流道形状不... 详细信息

利用反问题计算间接对叶片进行参数化并结合神经网络技术,建立了一种基于三维黏性流动分析的叶轮优化设计方法.该方法将设计变量分为叶片的设计变量和子午流道的设计变量,并分别作为子系统和中心系统.首先,在子系统内保持子午流道形状不变,利用遗传算法对叶片进行优化.然后,在中心系统内利用试验设计理论安排训练样本,采用神经网络建立叶轮性能与子午流道设计参数之间的响应关系,同时计及叶片形状对叶轮性能的影响,对子午流道及叶片进行优化.该方法设计变量个数较少,通过将设计变量进行分类并分步优化,有效地减少了计算量,对三元叶轮的优化问题具有良好的应用前景.通过对一台混流泵叶轮进行优化,扬程和效率分别提高了7.43%和3.37%,从而验证了该方法的实用性.

关键词：子午流道叶片优化神经网络

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离心泵叶轮内气液两相三维流动数值研究

工程热物理学报 2003年第2期24卷 237-240页

作者：卢金铃席光祁大同西安交通大学能源与动力工程学院陕西西安710049

本文采用欧拉模型对离心泵叶轮内气液两相泡状流动进行了数值模拟。分析了叶轮内压力、速度等的分布规律,发现在靠近轮盖侧吸力面入口附近压力较低,气液两相速度较大,气泡容易凝聚而导致含气率较高;靠近轮盘处含气率较低。分析了不同进... 详细信息

本文采用欧拉模型对离心泵叶轮内气液两相泡状流动进行了数值模拟。分析了叶轮内压力、速度等的分布规律,发现在靠近轮盖侧吸力面入口附近压力较低,气液两相速度较大,气泡容易凝聚而导致含气率较高;靠近轮盘处含气率较低。分析了不同进口截面含气率对叶轮内部两相流动的影响机理,建立了进口截面含气率对内部相态分离及泵外特性的影响关系。

关键词：离心泵叶轮气液两相流动数值模拟

反问题与神经网络相结合的混流泵叶片优化设计

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西安交通大学学报 2004年第3期38卷 308-312页

作者：卢金铃席光祁大同西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

针对三元扭曲叶片优化设计过程中设计变量较多的问题,采用动量矩为设计变量,再通过反问题计算得到叶片来间接对叶片进行参数化;针对评价函数计算量太大的问题,根据试验设计理论安排训练样本,采用神经网络建立设计变量与目标函数间的复... 详细信息

针对三元扭曲叶片优化设计过程中设计变量较多的问题,采用动量矩为设计变量,再通过反问题计算得到叶片来间接对叶片进行参数化;针对评价函数计算量太大的问题,根据试验设计理论安排训练样本,采用神经网络建立设计变量与目标函数间的复杂的响应关系,并且详细研究了反向传播和径向基函数2种网络在对评价函数进行预测过程中的应用,建立了一种新的叶片优化设计方法.与传统的优化方法相比,其设计变量数目较少,以叶轮内的三维粘性流动分析为基础且大大缩短了计算时间.利用此方法对一台混流泵的扬程和效率进行优化,所得叶片性能良好,从而验证了此方法的有效性.

关键词：反问题神经网络优化

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离心泵三元扭曲叶片设计的研究

工程热物理学报 2002年第S1期23卷 61-64页

作者：卢金铃席光祁大同邱凯西安交通大学能源与动力工程学院陕西西安710049

本文参照离心压缩机三元扭曲叶片的设计方法,发展了一种离心泵叶轮三元叶片的设计方法。采用液流角动量作为控制叶片弯扭规律的参数,考虑流动分离对叶片中心面形状的影响,对沿轮盘、轮盖处相对流线上角动量分布形式的确定原则进行了分... 详细信息

本文参照离心压缩机三元扭曲叶片的设计方法,发展了一种离心泵叶轮三元叶片的设计方法。采用液流角动量作为控制叶片弯扭规律的参数,考虑流动分离对叶片中心面形状的影响,对沿轮盘、轮盖处相对流线上角动量分布形式的确定原则进行了分析与改进。通过引进叶轮水力效率来计及粘性的综合影响,使基于平均S2m流面反问题的计算方法更符合实际情况。最后对一离心泵的叶片进行计算,得到了较好的叶片形式。

关键词：离心泵叶片流面设计