基于流固耦合计算的离心泵叶轮水力及结构设计方法

摘要

本发明公开了一种基于流固耦合计算的离心泵水力及结构设计方法，包括以下步骤：根据离心泵设计工况的性能参数，对叶轮几何参数进行初始计算；采用正交试验设计和拉丁超立方试验设计方法对叶轮进行多方案设计，并对叶轮水体计算域进行快速造型、对叶轮结构域进行三维造型、对离心泵叶轮进行流固耦合计算求解，得到离心泵水力性能和结构应力分布。建立计算得到的泵效率η、叶轮最大应力值σ与最主要几何参数建立二次响应面模型，并采用多目标遗传算法求解响应模型的最小值，从而得到满足设计要求的最优叶轮几何参数组合。本发明提高了离心泵叶轮设计的准确性，同时也适用于混流泵和轴流泵叶轮的设计中，为旋转机械的高效可靠设计提供技术支持。