[发明专利]一种高效叶轮融合智能化快速响应的优化方法和装置

说明书

本申请公开了一种高效叶轮融合智能化快速响应的优化方法和装置，涉及机械设计技术领域，方法包括：获取原始叶轮参数；据原始叶轮参数确定目标叶轮尺寸，目标叶轮尺寸包括叶轮进口直径和叶轮出口宽度；根据目标叶轮尺寸优化前盖板流线，并确定得到优化后的前盖板流线的目标叶轮参数，目标叶轮参数包括叶轮进口直径、叶轮出口宽度、下圆弧半径和上圆弧半径中的至少一种。解决了现有技术中在扩大叶轮的使用范围的同时会降低叶轮效率的问题，达到了可以在满足汽蚀性能和缩短制造周期的前提下，选用最佳效率的叶轮，避免使用切割叶轮外径这种降低效率提升使用范围的方法，保证出厂的泵都能运行在最佳效率点。

技术领域

本发明涉及一种高效叶轮融合智能化快速响应的优化方法和装置，属于机械设计技术领域。

背景技术

现有方案中离心泵是通过切割叶轮外径来提升产品的使用范围，随着叶轮外径减少，效率和汽蚀性能都会下降。然而切割叶轮外径无疑在扩大使用范围的同时也降低了叶轮的效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效叶轮融合智能化快速响应的优化方法和装置，用于解决现有技术中存在的问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

根据第一方面，本发明实施例提供了一种高效叶轮融合智能化快速响应的优化方法，获取原始叶轮参数，所述原始叶轮参数包括：流量Q、扬程H、转速n、装置汽蚀余量NPSHa、输送介质密度ρ以及输送介质的饱和蒸汽压P中的至少一种；

根据所述原始叶轮参数确定目标叶轮尺寸，所述目标叶轮尺寸包括叶轮进口直径和叶轮出口宽度；

根据所述目标叶轮尺寸优化前盖板流线，并确定得到优化后的前盖板流线的目标叶轮参数，所述目标叶轮参数包括叶轮进口直径、叶轮出口宽度、下圆弧半径和上圆弧半径中的至少一种。

可选地，所述根据所述目标叶轮尺寸优化前盖板流线，并确定得到优化后的所述前盖板流线的目标叶轮参数，包括：

通过水力设计工具确定所述叶轮的叶轮进口面积至叶轮出口面积均匀变化时的各个候选叶轮参数；

根据确定得到的各个候选叶轮参数确定所述目标叶轮参数。

可选地，所述根据确定得到的各个候选叶轮参数的变化组合确定所述目标叶轮参数，包括：

将每个所述候选叶轮参数所对应的前盖板流线与原始的后盖板流线以及原始的叶片形状，进行三维参数建模；

根据三维参数建模结果确定所述目标叶轮参数。

可选地，所述根据三维参数建模结果确定所述目标叶轮参数，包括：

提取叶轮流体域；

根据所述叶轮流体域划分六面体结构化网格；

对汽蚀余量和效率进行分析，确定得到所述目标叶轮参数。

可选地，所述对汽蚀余量和效率进行分析，确定得到所述目标叶轮参数，包括：

获取模拟性能参数，所述模拟性能参数包括模拟得到的扬程、模拟得到的汽蚀余量以及模拟得到的叶轮扭矩；

在所述性能参数满足目标条件时，确定所述目标叶轮参数。

可选地，所述模拟性能参数包括模拟得到的扬程，所述获取模拟性能参数，包括：

获取模拟得到的叶轮出口压力以及叶轮入口压力；

根据模拟得到的所述叶轮出口压力以及上述叶轮入口压力模拟叶轮的扬程。

可选地，所述模拟性能参数包括模拟得到的汽蚀余量，所述获取模拟性能参数，包括：

获取扬程下降预设比例时所述叶轮的汽蚀余量。