基于徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與NSGA-Ⅱ算法的渣漿泵多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、渣漿泵輸送的是固液兩相介質(zhì)，泵內(nèi)流體的流動狀態(tài)與清水泵相差甚遠(yuǎn)，設(shè)計(jì)也更為復(fù)雜，且其設(shè)計(jì)理論與設(shè)計(jì)方法尚不完善。在性能方面，渣漿泵主要存在著揚(yáng)程低于設(shè)計(jì)揚(yáng)程、效率低、磨損嚴(yán)重等問題，是現(xiàn)代安全高效生產(chǎn)中性能急需提升的一類設(shè)備。因此，優(yōu)化設(shè)計(jì)渣漿泵，提高渣漿泵的各項(xiàng)性能，意義重大。
　　本文在歸納與總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上，采用Plackeet-Burman篩選試驗(yàn)設(shè)計(jì)、均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)，利用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合NSGA-Ⅱ遺傳算法，對一比

2、轉(zhuǎn)速為75的離心式渣漿泵進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)，為改進(jìn)渣漿泵的結(jié)構(gòu)提供一種新的設(shè)計(jì)思路與有益參考。本文主要工作如下：
　　1.整理歸納國內(nèi)外研究者對渣漿泵的試驗(yàn)、模擬、優(yōu)化等方面的工作，分析智能優(yōu)化算法在流體機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用。
　　2.利用雙流體模型，建立并推導(dǎo)了渣漿泵的固液兩相基本方程式，為渣漿泵的CFD計(jì)算提供了數(shù)學(xué)模型及理論依據(jù)。利用MATLAB軟件建立了可控包角圓柱形葉片投影曲線方程，實(shí)現(xiàn)了葉片繪型的程序化。運(yùn)用Pro/E

3、ngineer軟件對渣漿泵進(jìn)行實(shí)體造型、采用ICEM對模型泵計(jì)算域劃分網(wǎng)格，并完成網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證。
　　3.采用CFD數(shù)值模擬，對比分析模型泵在輸送單相清水介質(zhì)與固液兩相介質(zhì)時外特性曲線之間的差異。在固液兩相介質(zhì)工況下，進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。分別在不同的初始固相濃度、顆粒粒徑、固相顆粒密度下，將渣漿泵葉輪流道與蝸殼流道在z=0剖面上的靜壓分布圖、葉輪流道在z=0剖面上的液相、固相相對速度矢量圖進(jìn)行對比，分析了產(chǎn)生差異的原因。
　　

4、4.由于可能影響渣漿泵高效區(qū)HE與最高效率PE的結(jié)構(gòu)參數(shù)眾多，運(yùn)用Design Expert8.0.5b軟件對模型泵的12個結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行Plackett-Burman篩選試驗(yàn)設(shè)計(jì)，篩選出3個結(jié)構(gòu)參數(shù)作為優(yōu)化變量，進(jìn)行37水平均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)，構(gòu)建RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練、測試樣本，建立結(jié)構(gòu)參數(shù)和性能指標(biāo)的內(nèi)在聯(lián)系。
　　5.根據(jù)NSGA-Ⅱ遺傳算法求得的Pareto最優(yōu)解集，取其中2個極值個體所對應(yīng)的渣漿泵進(jìn)行CFD數(shù)值計(jì)算，并對比分析了