机械工程学报

作者：姜丙孝, 杨军虎, 王晓晖, 苗森春

单位：1. 兰州理工大学能源与动力工程学院 兰州 730050;2. 甘肃省流体机械及系统重点实验室 兰州 730050

关键词：液力透平,叶片优化,径向基函数,高维模型表示方法,粒子群算法；

基金：国家自然科学基金（52169019）、甘肃省高等学校产业支撑计划（2020C-20）和甘肃省杰出青年基金（20JR10RA203）资助项目

针对泵反转作透平时效率偏低的问题，提出将径向基函数与高维模型表示方法结合的混合模型用于液力透平性能优化。以液力透平叶轮叶片为研究对象，用Bezier曲线将叶片型线参数化，分离出代理模型的自变量并确定模型的训练区间，结合Matlab、Creo和Fluent软件构建基于叶片型线控制变量的液力透平效率预测代理模型，运用粒子群算法对构造的代理模型在训练区间内全域寻优得出液力透平的最优效率点及对应的叶片几何参数，分别用数值模拟和试验研究的方法验证代理模型的预测数据。结果表明，经代理模型优化后的液力透平数值模拟性能曲线与试验结果大体相符，在最优工况点，优化后的液力透平数值模拟效率值较原型液力透平提升了4.78%，轴功率提升了6.22%；试验效率值较原型液力透平提升了3.7%，轴功率提升了4.8%。

来源：2022年第12期

《机械工程学报》期刊编辑部

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