【摘 要】
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为了提升污水泵叶轮的性能,本文基于响应面法对叶轮的三个主要设计参数进行三因素三水平优化.通过对比优化模型和原模型的性能曲线发现,优化模型的扬程、效率优于原模型,优化模型拥有更高的高效区间,优化模型的内部流场低压区要小于原模型,流场内部流动更为均匀.利用熵产理论分析了污水泵不同工况下的能量损失,结果表明:优化模型在叶轮内的各工况熵产要明显小于原模型,在蜗壳内的熵产分布相差不大;在小流量工况下,熵产率较高区域主要集中在叶片压力侧和叶片出口附近;随着流量的增大,流动损失逐渐减小,高熵产区向蜗壳出口及隔舌处转移,
【机 构】
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中国计量大学 计量测试工程学院,杭州 310018;华电电力科学研究院有限公司,杭州 310030
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为了提升污水泵叶轮的性能,本文基于响应面法对叶轮的三个主要设计参数进行三因素三水平优化.通过对比优化模型和原模型的性能曲线发现,优化模型的扬程、效率优于原模型,优化模型拥有更高的高效区间,优化模型的内部流场低压区要小于原模型,流场内部流动更为均匀.利用熵产理论分析了污水泵不同工况下的能量损失,结果表明:优化模型在叶轮内的各工况熵产要明显小于原模型,在蜗壳内的熵产分布相差不大;在小流量工况下,熵产率较高区域主要集中在叶片压力侧和叶片出口附近;随着流量的增大,流动损失逐渐减小,高熵产区向蜗壳出口及隔舌处转移,叶轮和蜗壳的动静干涉及蜗壳壁面高速流的冲击回流,造成了泵内的主要能量损失.原模型的熵产分布和优化模型较为一致,但其高熵产区域要明显大于优化模型,且数值更大.
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