基于徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡與NSGA-Ⅱ算法的渣漿泵多目標優(yōu)化設計.pdf

1、渣漿泵輸送的是固液兩相介質，泵內流體的流動狀態(tài)與清水泵相差甚遠，設計也更為復雜，且其設計理論與設計方法尚不完善。在性能方面，渣漿泵主要存在著揚程低于設計揚程、效率低、磨損嚴重等問題，是現(xiàn)代安全高效生產中性能急需提升的一類設備。因此，優(yōu)化設計渣漿泵，提高渣漿泵的各項性能，意義重大。
　　本文在歸納與總結前人研究的基礎上，采用Plackeet-Burman篩選試驗設計、均勻試驗設計，利用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡，結合NSGA-Ⅱ遺傳算法，對一比

2、轉速為75的離心式渣漿泵進行多目標優(yōu)化設計，為改進渣漿泵的結構提供一種新的設計思路與有益參考。本文主要工作如下：
　　1.整理歸納國內外研究者對渣漿泵的試驗、模擬、優(yōu)化等方面的工作，分析智能優(yōu)化算法在流體機械領域的應用。
　　2.利用雙流體模型，建立并推導了渣漿泵的固液兩相基本方程式，為渣漿泵的CFD計算提供了數(shù)學模型及理論依據(jù)。利用MATLAB軟件建立了可控包角圓柱形葉片投影曲線方程，實現(xiàn)了葉片繪型的程序化。運用Pro/E

3、ngineer軟件對渣漿泵進行實體造型、采用ICEM對模型泵計算域劃分網(wǎng)格，并完成網(wǎng)格無關性驗證。
　　3.采用CFD數(shù)值模擬，對比分析模型泵在輸送單相清水介質與固液兩相介質時外特性曲線之間的差異。在固液兩相介質工況下，進行了試驗驗證。分別在不同的初始固相濃度、顆粒粒徑、固相顆粒密度下，將渣漿泵葉輪流道與蝸殼流道在z=0剖面上的靜壓分布圖、葉輪流道在z=0剖面上的液相、固相相對速度矢量圖進行對比，分析了產生差異的原因。
　　

4、4.由于可能影響渣漿泵高效區(qū)HE與最高效率PE的結構參數(shù)眾多，運用Design Expert8.0.5b軟件對模型泵的12個結構參數(shù)進行Plackett-Burman篩選試驗設計，篩選出3個結構參數(shù)作為優(yōu)化變量，進行37水平均勻試驗設計，構建RBF神經(jīng)網(wǎng)絡的訓練、測試樣本，建立結構參數(shù)和性能指標的內在聯(lián)系。
　　5.根據(jù)NSGA-Ⅱ遺傳算法求得的Pareto最優(yōu)解集，取其中2個極值個體所對應的渣漿泵進行CFD數(shù)值計算，并對比分析了