高比转速轴流泵正交优化设计研究

为了研究叶轮与导叶匹配对高比转速轴流泵水力性能的影响,以一台比转速为1 500 r/min的轴流泵为研究对象,选取了叶轮与导叶的7个几何参数进行正交试验优化设计。为拓宽其高效运行范围,本次优化以三个工况点(0. 8Qd、1. 0Qd、1. 2Qd)的加权平均效率为优化目标,采用L_(18)(3~7)正交表设计了18组方案。在ANSYS CFX 14. 5中采用SST k-ω湍流模型对各方案进行定常计算。通过极差分析得到了各参数对目标影响的主次顺序并获得了最优参数组合。结果表明:优化后轴流泵加权平均效率提高了4. 68%,大流量下效率提高十分明显,而设计扬程基本不变;叶轮与导叶的动静匹配对轴流泵水力性能有重要影响。