基于參數(shù)化建模的G4-73風機葉輪的優(yōu)化研究.pdf

1、本文通過對G4-73型離心通風機葉輪參數(shù)進行優(yōu)化，達到提升風機全壓和效率的目的。由于日漸成熟的數(shù)值模擬技術(shù)在解決工程問題時具有突出的優(yōu)勢，本文主要采用數(shù)值模擬方法對不同葉輪參數(shù)的風機模型進行研究。
　　 在深入分析數(shù)值模擬操作過程的基礎上，將參數(shù)化思想應用其中，基于VB編程語言結(jié)合FLUENT數(shù)值軟件編制了針對風機模型的參數(shù)化數(shù)值建模平臺，它的應用大大簡化了數(shù)值模擬過程中的幾何建模及網(wǎng)格劃分等計算前處理操作。對不同取值時的風機葉

2、片數(shù)、葉片出口安裝角及葉輪出口寬度等三個葉輪參數(shù)對應的模型通過參數(shù)化平臺進行模擬計算，對模擬得到的48組結(jié)果應用神經(jīng)網(wǎng)絡建模并用遺傳優(yōu)化算法針對風機全壓和效率進行多目標優(yōu)化，對優(yōu)化后的葉輪參數(shù)進行模擬計算以驗證優(yōu)化結(jié)果。
　　 研究表明利用參數(shù)化思想對數(shù)值計算軟件進行二次開發(fā)是切實可行的，它能夠有效地提高研究人員的工作效率。葉輪參數(shù)單獨變化對風機全壓與效率的影響表現(xiàn)在：葉片數(shù)在設計值12片附近變動時，風機全壓隨葉片數(shù)增加而增加，

3、效率雖然也呈增加趨勢，但在葉片數(shù)大于11片后趨于平緩；葉片出口安裝角在原參數(shù)45°附近時風機全壓與效率都能達到較高數(shù)值；葉輪出口寬度在18.3cm至19.8cm范圍時，風機全壓與效率優(yōu)于原始葉輪模型。最終優(yōu)化得到葉片數(shù)、葉片出口安裝角和葉輪出口寬度值分別為13片、44.6°及20.25cm。對優(yōu)化后的參數(shù)模型進行模擬，結(jié)果表明，在原風機設計流量值附近區(qū)域，全壓與效率都有明顯提高，二者比優(yōu)化前模型分別提高2.12％和0.67％，并且葉輪與