轴流泵水力模型优化设计方法及关键技术研究
| 摘要 | 第4-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 主要符合说明 | 第14-15页 |
| 第一章 绪论 | 第15-26页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第15-17页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第17-24页 |
| 1.2.1 水泵设计方法 | 第17-18页 |
| 1.2.2 水泵优化方法 | 第18-21页 |
| 1.2.3 多学科优化设计研究进展 | 第21-24页 |
| 1.3 拟解决的问题 | 第24页 |
| 1.4 研究内容 | 第24-26页 |
| 第二章 轴流泵数值模拟和优化方法 | 第26-47页 |
| 2.1 轴流泵数值模拟方法 | 第26-33页 |
| 2.1.1 控制方程 | 第26-27页 |
| 2.1.2 紊流模型 | 第27-30页 |
| 2.1.3 边界条件 | 第30-31页 |
| 2.1.4 网格模型 | 第31-33页 |
| 2.2 轴流泵数值优化技术 | 第33-36页 |
| 2.2.1 参数化建模 | 第33页 |
| 2.2.2 用户界面的组成 | 第33-34页 |
| 2.2.3 优化方法 | 第34-35页 |
| 2.2.4 自动优化设计平台 | 第35页 |
| 2.2.5 软件集成 | 第35-36页 |
| 2.3 叶片数对轴流泵性能的影响 | 第36-42页 |
| 2.3.1 叶轮叶片数对轴流泵水力性能的影响 | 第36-40页 |
| 2.3.2 导叶叶片数对轴流泵水力性能的影响 | 第40-42页 |
| 2.4 轮毅比对轴流泵性能的影响 | 第42-46页 |
| 2.5 小结 | 第46-47页 |
| 第三章 轴流泵叶轮的试验设计方法及分析 | 第47-74页 |
| 3.1 DOE方法简介 | 第47页 |
| 3.2 DOE分析方法 | 第47-52页 |
| 3.2.1 参数试验 | 第48页 |
| 3.2.2 全因子设计 | 第48页 |
| 3.2.3 部分因子设计 | 第48-49页 |
| 3.2.4 正交数组 | 第49-50页 |
| 3.2.5 中心组合法 | 第50页 |
| 3.2.6 拉丁超立方设计 | 第50-51页 |
| 3.2.7 最优拉丁超立方法 | 第51-52页 |
| 3.2.8 自定义数据文件 | 第52页 |
| 3.3 轴流泵叶片的DOE设计 | 第52-55页 |
| 3.3.1 算法的选择 | 第52页 |
| 3.3.2 计算模型 | 第52-53页 |
| 3.3.3 参数建模及DOE优化流程 | 第53-55页 |
| 3.4 设计参数灵敏度分析 | 第55-72页 |
| 3.4.1 DOE设计结果 | 第55-56页 |
| 3.4.2 叶栅稠密度 | 第56-61页 |
| 3.4.3 翼型安放角 | 第61-65页 |
| 3.4.4 翼型拱度 | 第65-68页 |
| 3.4.5 翼型厚度 | 第68-72页 |
| 3.5 小结 | 第72-74页 |
| 第四章 轴流泵叶轮自动优化设计 | 第74-100页 |
| 4.1 参数化建模 | 第74-75页 |
| 4.2 优化流程 | 第75-77页 |
| 4.3 优化模型 | 第77-78页 |
| 4.4 优化算法 | 第78-80页 |
| 4.4.1 梯度优化的优缺点 | 第78页 |
| 4.4.2 梯度优化原理 | 第78-79页 |
| 4.4.3 约束 | 第79-80页 |
| 4.5 不同叶片数的轴流泵优化设计 | 第80-84页 |
| 4.6 不同轮毂比的轴流泵优化设计 | 第84-87页 |
| 4.7 不同冲角的轴流泵优化设计 | 第87-98页 |
| 4.8 小结 | 第98-100页 |
| 第五章 轴流泵导叶体优化设计 | 第100-126页 |
| 5.1 导叶主要设计参数对装置水力特性的影响 | 第100-113页 |
| 5.1.1 导叶的设计 | 第100-104页 |
| 5.1.2 叶栅稠密度对导叶设计的效果评价 | 第104-109页 |
| 5.1.3 出口角对导叶设计的效果评价 | 第109-113页 |
| 5.2 导叶体的自动优化设计 | 第113-119页 |
| 5.2.1 贝塞尔曲线参数化建模 | 第113-115页 |
| 5.2.2 微遗传算法及PIAnO优化流程 | 第115-118页 |
| 5.2.3 优化结果与讨论 | 第118-119页 |
| 5.3 扫掠导叶对轴流泵水力性能的影响 | 第119-124页 |
| 5.4 小结 | 第124-126页 |
| 第六章 轴流泵多工况自动优化设计 | 第126-138页 |
| 6.1 工况分析 | 第126-127页 |
| 6.2 多目标权重因子的处理 | 第127-129页 |
| 6.3 轴流泵叶轮的参数化建模 | 第129-130页 |
| 6.4 轴流泵段的多工况优化设计 | 第130-133页 |
| 6.4.1 多工况计算模型 | 第130-131页 |
| 6.4.2 多工况优化模型 | 第131-132页 |
| 6.4.3 多工况优化流程 | 第132-133页 |
| 6.5 优化结果与分析 | 第133-137页 |
| 6.6 小结 | 第137-138页 |
| 第七章 轴流泵多学科优化设计 | 第138-160页 |
| 7.1 结构静力学基础 | 第138-139页 |
| 7.2 耦合场分析的实现方法 | 第139-140页 |
| 7.3 流固耦合计算分析 | 第140-146页 |
| 7.3.1 参数模型 | 第140-141页 |
| 7.3.2 网格及荷载 | 第141页 |
| 7.3.3 实验设计 | 第141-143页 |
| 7.3.4 计算结果及分析 | 第143-146页 |
| 7.4 计算结果灵敏度分析 | 第146-151页 |
| 7.5 近似模型 | 第151-155页 |
| 7.5.1 响应面(RSM)模型 | 第151-153页 |
| 7.5.2 神经网络(RBF/EBF)模型 | 第153页 |
| 7.5.3 Chebyshev正交多项式模型 | 第153页 |
| 7.5.4 克里格(Kriging)模型 | 第153-154页 |
| 7.5.5 近似模型构造 | 第154-155页 |
| 7.6 优化设计 | 第155-159页 |
| 7.6.1 优化模型 | 第155-156页 |
| 7.6.2 优化算法 | 第156-157页 |
| 7.6.3 优化结果及分析 | 第157-159页 |
| 7.7 小结 | 第159-160页 |
| 第八章 轴流泵模型试验研究 | 第160-173页 |
| 8.1 模型泵样机与安装 | 第160-161页 |
| 8.2 模型试验测试内容 | 第161页 |
| 8.3 模型试验系统及测试方法 | 第161-163页 |
| 8.3.1 试验系统 | 第161-162页 |
| 8.3.2 测试方法 | 第162-163页 |
| 8.4 模型试验结果 | 第163-166页 |
| 8.4.1 ZM55模型试验结果 | 第163-164页 |
| 8.4.2 ZM63模型试验结果 | 第164-166页 |
| 8.5 与国内外同类模型泵比较 | 第166-168页 |
| 8.6 数值模拟与模型试验对比 | 第168页 |
| 8.7 多工况优化前后泵段水力性能比较 | 第168-170页 |
| 8.8 导叶扫掠前后轴流泵水力性能比较 | 第170-171页 |
| 8.9 小结 | 第171-173页 |
| 第九章 总结与展望 | 第173-176页 |
| 9.1 结论 | 第173-175页 |
| 9.1.1 主要成果 | 第173-175页 |
| 9.1.2 创新点 | 第175页 |
| 9.2 展望 | 第175-176页 |
| 参考文献 | 第176-184页 |
| 致谢 | 第184-186页 |
| 攻读博士学位期间取得的相关科研成果 | 第186-189页 |
