热能动力工程

作者：诸滔,马歆,季一锦,夏孟志,邵春雷

单位：江苏省特种设备安全监督检验研究院,,江苏省特种设备安全监督检验研究院,,江苏省特种设备安全监督检验研究院,,南京工业大学 机械与动力工程学院,,南京工业大学 机械与动力工程学院,

关键词：炉水循环泵;非定常流动;压力脉动;多目标优化;BP神经网络

基金：江苏省市场监督管理局科技计划项目（KJ2024026）；国家自然科学基金项目（51306087）；江苏省高等学校自然科学研究重大项目（A类）（17KJA480003）

为了揭示炉水循环泵内部非定常流动特性，并提高其水力性能及运行稳定性，针对运行背景压力为36.6MPa，输送360℃的高温水的炉水循环泵，提出了基于反向传播（Back Propagation，BP）神经网络代理模型及非支配排序遗传算法II（Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II，NSGA-II）的炉水循环泵多目标优化方法。采用FLUENT软件对0.6Qd、Qd、1.4Qd流量工况下泵内部流动进行了模拟，并根据试验结果验证了数值模拟的准确性，揭示了炉水循环泵内部非定常流动规律，在此基础上，采用拉丁超立方抽样方法对叶轮结构参数取样，根据抽取样本构建BP神经网络代理模型，以压力脉动系数主频振幅最小、扬程和效率最大为优化目标，结合NSGA-II算法进行结构优化，对比分析了优化前后的扬程、效率及压力脉动系数。研究结果表明：设计流量下内部流场流动最稳定，随着流量增大压力脉动强度呈逐渐增大的趋势，导叶进口附近压力脉动最大；叶轮与导叶内部的压力脉动频谱中，主频由彼此叶片数量决定；优化后模型泵与原模型泵相比，扬程增加了4.15%，效率提升了0.4%，监测点gv1处压力脉动系数主频振幅减小了8.19%，优化效果较好。

来源：2026年第3期

《热能动力工程》期刊编辑部

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