热能动力工程

作者：何坤健，衡亚光，张惟斌，江启峰

单位：西华大学 能源与动力工程学院,四川 成都 610039,,西华大学 能源与动力工程学院,四川 成都 610039,,西华大学 流体及动力机械教育部重点实验室,四川 成都 610039,,西华大学 航空航天学院,四川 成都 610039,

关键词：圆盘泵;响应面法;叶轮结构参数;水力性能

基金：圆盘泵;响应面法;叶轮结构参数;水力性能

为了提高圆盘泵的水力性能，以径向直叶片圆盘泵为研究对象，结合计算流体动力学方法（CFD）与响应面分析法，研究叶轮结构参数对泵扬程和效率的影响。以叶片高度、叶片数量和盘间距为优化设计变量，泵的扬程和效率为响应变量，基于Box-Behnken样本点设计法进行三因素三水平设计，建立17组样本点。通过ANSYS CFX数值计算软件对各个样本点的设计模型进行数值模拟，并基于二阶响应面回归方程拟合了叶轮结构参数与扬程和效率之间的关系表达式。研究结果表明：叶片高度、叶片数量和盘间距均对泵的水力性能有明显的影响。多因素交互作用中叶片高度和盘间距的组合影响最为显著。通过响应面方程找到了最优参数组合，优化后的圆盘泵扬程在各流量工况下平均提升了22 m，最高效率提升了15%。

来源：2021年第8期

《热能动力工程》期刊编辑部

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