新型消防泵的多目標優(yōu)化設計.pdf

1、消防泵多采用離心泵。但離心泵隨著流量增加，泵的揚程會顯著降低。而在消防泵實際運行中，火災初期的實際消防用水量遠小于水泵選定的流量，這樣泵的出口壓力變大，會對輸水管網(wǎng)的安全構成威脅；而隨著滅火過程的進行，由于各種因素的影響，消防用水量的需求會增加，當超過水泵選定的流量時，泵出口壓力會降低，從而直接影響滅火過程的進行，進而擴大火災損失。因此，開發(fā)研制高效、可靠的新型泵具有實際的工程意義。本文研究了兩種可用于消防的新型泵：一種是旋流定壓泵，另

2、一種是S型葉片葉輪泵，其特征在于揚程-流量曲線平穩(wěn)。全文主要工作如下：
　　 一、CFD模擬的可信度研究
　　 基于理查德森外推法，針對標準k-ε、.RNG k-ε、k-ω和SST四種湍流模型，在設計及非設計工況下，對旋流泵的揚程和效率的預測結果進行了驗證和確認。研究結果表明，標準k-ε模型可以準確的計算設計工況下的揚程，RNG k-ε模型可準確的計算非設計工況下的揚程。設計及非設計工況下效率預測值的比較誤差都較大，且比

3、較誤差主要來自于模型假設的誤差。
　　 二、旋流定壓泵的多目標優(yōu)化設計
　　 結合試驗設計、RSM方法和多目標遺傳算法MOGAⅡ對旋流定壓泵中的14個設計變量進行了多目標優(yōu)化分析，獲得了目標函數(shù)與設計變量的關聯(lián)式?；陉P聯(lián)式提出了旋流定壓泵的設計方法，并將該設計方法應用于三個模型泵的設計，發(fā)現(xiàn)基于關聯(lián)式的預測值與CFD的計算值符合良好。
　　 三、S型葉片葉輪泵的多目標優(yōu)化設計
　　 以普通離心泵為初始模