[发明专利]一种固-液水力旋流器的优化设计方法

摘要

本发明提供一种固-液水力旋流器的优化设计方法，该设计方法包括以下步骤：第一选取固-液水力旋流器的几何参数作为优化变量X；第二，设置优化变量X的约束条件；第三建立以固-液水利旋流器分离出的固相颗粒粒度为最小的第一分目标函数g₁(x)，建立以压力降为最小的第二分目标函数g₂(x)；第四，建立g₁(x)、g₂(x)与优化变量X约束条件的数学模型；第五，得到第一分目标函数g₁(x)的最小初值和第二分目标函数g₂(x)的最小初值并对g₁(x)和g₂(x)分配合适权值ρ₁和ρ₂，建立总目标函数使总目标函数无量纲化；第六建立总目标函数g(X)与优化变量X约束条件的数学模型；第七得出总目标函数g(X)的最小值以及优化变量X。本发明可提高固-液水力旋流器的工作性能，简化传统固-液水力旋流器的设计过程。

主权项

1.一种固-液水力旋流器的优化设计方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步，选取固-液水力旋流器的锥角α、进口直径d_i、溢流口直径d₀、圆柱段高度L、底流口直径d_u和溢流口插入深度h作为固-液水力旋流器的几何参数优化变量X，则X=[α,d_i,d₀,L,d_u,h]；第二步，设置第一步中优化变量X的约束条件；第三步，建立以固-液水利旋流器分离出的固相颗粒粒度为最小的第一分目标函数g1(x)=0.04286μd02D2πΔρα0.6(D-du2tg(α/2)+L-h)Q,]]>建立以压力降为最小的第二分目标函数g2(x)=Q2694438.89kD2kα2di2do2+10-4ρm(L+D-du2tg(α/2));]]>第四步，建立第一分目标函数g₁(x)、第二分目标函数g₂(x)与优化变量X约束条件的数学模型；第五步，通过算法得到第一分目标函数g₁(x)的最小初值和第二分目标函数g₂(x)的最小初值并对第一分目标函数g₁(x)和第二分目标函数g₂(x)分配合适权值ρ₁和ρ₂，建立总目标函数使总目标函数无量纲化；第六步，建立总目标函数g(X)与优化变量X约束条件的数学模型；第七步，通过算法得出总目标函数g(X)的最小值以及优化变量X。