基于比面积调控与遗传算法的潜水排污泵水力性能多目标优化

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附表索引

主要符号对照表

缩略词注释表

第1章 绪论

1.1 潜水排污泵研究背景及意义

1.2 国内外研究进展

1.2.1 叶轮优化进展

1.2.2 蜗壳优化进展

1.2.3 机器学习的应用

1.3 研究目标、内容以及方法

1.3.1 课题研究目标

1.3.2 课题研究内容

1.3.3 课题研究方法

1.3.4 课题来源

1.4 离心泵部分参数示意图

1.5本章小结

第2章 潜水排污泵优化实验设计与方法

2.1 优化流程

2.2 实验方案设计

2.2.1 均匀设计定义

2.2.2 均匀设计优点

2.2.3 均匀设计表和使用表的构造

2.3 人工神经网络与Kriging代理模型

2.3.1 代理模型

2.3.2 人工神经网络

2.3.3 Kriging代理模型

2.4 优化算法

2.4.1 多岛遗传算法

2.4.2 非支配排序多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ)

2.4.3 算法

2.5 本章小结

第3章 潜水排污泵内部流动数值解析理论及方法

3.1 数值解析方法

3.1.2 湍流模型以及算法

3.1.3 近壁面函数及其他

3.1.4 数值计算方法

3.2 计算模型及网格划分

3.2.1 叶轮三维实体建模

3.2.2 网格划分与无关性验证

3.3 本章小结

第4章 基于比面积调控的潜水排污泵叶轮多目标优化

4.1 多目标优化原理及实现概述

4.1.1 多目标优化问题的求解方法

4.1.2 多目标优化模型

4.1.3 多目标优化的目标占优

4.1.4 参数变量与试验方法

4.1.5 Kriging代理模型

4.2 优化结果

4.2.1 优化结果与原方案对比

4.2.2 水力模型设计

4.2.3 优化前后叶轮内部流场对比分析

4.2.4 优化结果对比

4.3 优化变量对离心泵性能影响的研究

4.3.1 比面积对离心泵性能的影响

4.3.2 包角差值θ对离心泵性能的影响

4.4 本章小结

第5章 基于比面积调控的潜水排污泵蜗壳效率优化

5.1 优化方案设计

5.1.1 均匀设计方案

5.1.2 神经网络设置

5.1.3 多岛遗传算法设计与优化过程

5.2 优化结果

5.2.1 优化模型

5.2.2 优化结果分析

5.3 本章小结

第6章 潜水排污泵非定常流动特性数值计算

6.1 优化叶轮径向力与压力脉动对比分析

6.1.1 叶轮径向力分析

6.1.2 叶轮流道内部压力脉动分析

6.1.3 叶轮优化方案隔舌出压力脉动分析

6.2.1 蜗壳流道径向压力脉动分析

6.2.2 蜗壳流道轴向压力脉动分析

6.3 本章小结

总结与展望

总结

展望

参考文献

致谢

附录A 攻读学位期间的研究成果及发表的学术论文

附录B 论文中编写的部分MATLAB算法代码

B.1 叶轮优化主程序代码

B.2 蜗壳优化主程序代码

B.3 多岛遗传算法迁移代码