基于正交试验的高效低噪声离心泵出口扩散段设计方法与流程

本申请涉及泵的减振降噪设计，尤其涉及一种基于正交试验的高效低噪声离心泵出口扩散段设计方法。

背景技术：

1、离心泵广泛运用于石油化工、海洋船舶、航天航空、城市排水和农田灌溉等领域。泵噪声是泵性能的一个重要指标，离心泵作为重要的流体输送设备在航空航天、新能源汽车等领域得到广泛应用，这些领域对离心泵的可靠性、效率以及振动噪声有着非常严格的要求。

2、离心泵内噪声主要由泵内不稳定流动引起。出口扩散段作为离心泵将动能转换为压力能的重要结构，其结构参数设计不当易造成回流与涡旋，使得泵性能降低，噪声增大。但目前国内对出口扩散段研究较少，特别是对出口扩散段对泵噪声的影响尚缺乏系统性理论研究。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明实施例提供一种基于正交试验的高效低噪声离心泵出口扩散段设计方法，以优化离心泵出口扩散段来降低泵噪声。

2、本发明实施例所采用的技术方案如下：一种基于正交试验的高效低噪声离心泵出口扩散段设计方法，包括：

3、根据优化目标选取离心泵蜗壳出口段的优化变量参数，所述优化目标为提高离心泵扬程和降低离心泵噪声，所述离心泵蜗壳出口段的优化变量参数包括蜗壳出口直径、蜗壳出口段距离比以及蜗壳出口段扩散度；

4、针对各优化目标，分别对所述优化变量参数建立正交试验组合，得到正交试验表；

5、按照所述正交试验表中每个试验方案所给出的优化变量参数，对已有离心泵模型进行参数修改，生成对应的离心泵模型；

6、对生成的离心泵模型进行数值模拟仿真，得到各优化目标所有试验方案的仿真结果；

7、分别对各优化目标所有试验方案的仿真结果进行分析，得到各优化目标选取的优化变量参数对该优化目标的影响程度排序，从而获得各优化目标的最优试验方案；

8、将各优化目标的最优试验方案相结合，得到离心泵蜗壳出口段的最优设计方案。

9、可选的，所述离心泵蜗壳出口直径dd取值在[10,20]。

10、可选的，所述蜗壳出口段距离比α为离心泵蜗壳出口段中心线与蜗壳基圆的距离x和蜗壳第八截面中心点与基圆距离s之比，即α＝x/s，α取值在[0,1]。

11、可选的，所述蜗壳出口段扩散度a为蜗壳出口面积a1与转弯弧中心点面积a2之比。

12、可选的，所述a取值在(1.5,2)。

13、本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

14、由上述实施例可知，本申请以离心泵扬程与噪声为优化目标，根据对于不同优化目标，分别对所述优化变量参数建立正交试验组合，得到正交试验表；按照所述正交试验表中每个试验方案所给出的优化变量参数，对已有离心泵模型进行参数修改，生成对应的离心泵模型；对生成的离心泵模型进行数值模拟仿真，得到各优化目标所有试验方案的仿真结果；分别对各优化目标所有试验方案的仿真结果进行分析，得到各优化目标选取的优化变量参数对该优化目标的影响程度排序，从而获得各优化目标的最优试验方案；将各优化目标的最优试验方案相结合，得到离心泵蜗壳出口段的最优设计方案。优化变量参数影响大小不同的特点，进行多次单目标优化，优化时选取影响性较大变量的作为优化变量参数，减少了优化变量参数的数目，提高了优化效率。

15、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

技术特征：

1.一种基于正交试验的高效低噪声离心泵出口扩散段设计方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述离心泵蜗壳出口直径dd取值在[10,20]。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述蜗壳出口段距离比α为离心泵蜗壳出口段中心线与蜗壳基圆的距离x和蜗壳第八截面中心点与基圆距离s之比，即α＝x/s，α取值在[0,1]。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述蜗壳出口段扩散度a为蜗壳出口面积a1与转弯弧中心点面积a2之比。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述a取值在(1.5,2)。

技术总结本发明公开了一种基于正交试验的高效低噪声离心泵出口扩散段设计方法，包括：根据优化目标选取离心泵蜗壳出口段的优化变量参数；针对各优化目标，分别对所述优化变量参数建立正交试验组合，得到正交试验表；按照所述正交试验表中每个试验方案所给出的优化变量参数，对已有离心泵模型进行参数修改，生成对应的离心泵模型；对生成的离心泵模型进行数值模拟仿真，得到各优化目标所有试验方案的仿真结果；分别对各优化目标所有试验方案的仿真结果进行分析，得到各优化目标选取的优化变量参数对该优化目标的影响程度排序，从而获得各优化目标的最优试验方案；将各优化目标的最优试验方案相结合，得到离心泵蜗壳出口段的最优设计方案。技术研发人员：缪宏江,贾晓奇,厉宇鹏,朱祖超,袁静,杨建青,李晓琴受保护的技术使用者：杭州大路实业有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29