基于正交设计法的无过载旋流泵叶轮优化设计

选择叶轮外径、叶轮出口宽度、叶片出口安放角、叶片数以及无叶腔宽度5因素,每个因素各取2水平,制定了L8(27)正交试验方案,探索了几何参数对效率、扬程和轴功率的影响规律.旋流泵基本参数为:Q=50 m3/h、H=8m、n=1 470 r/min.采用流体动力学软件Fluent对正交设计中每种组合进行性能预测,通过分析性能曲线对比图,找到了对于各个性能的最优方案;根据极差的大小对结果进行分析与比较,得到一组最佳参数组合.根据模拟结果设计模型泵并进行试验,试验结果和数值模拟结果基本吻合,验证了数值计算方法的有效性和可靠性,试验结果表明:模型泵达到设计要求,实现无过载的同时,保持了较高的效率与较宽的高效区.本试验结果为进一步研究无过载旋流泵的水力性能和优化设计方法提供了有益的参考.