文档介绍：双流道泵叶轮的水力性能分析及优化设计
能源与动力工程学院
学生：XXX
导师：XXX
专业：XX
课题来源：国家自然科学基金
研究背景及意义
1
国内外现状及发展趋势
2
课题研究的目标
双流道泵叶轮的水力性能分析及优化设计
能源与动力工程学院
学生：XXX
导师：XXX
专业：XX
课题来源：国家自然科学基金
研究背景及意义
1
国内外现状及发展趋势
2
课题研究的目标
3
研究的关键问题及解决方案
5
4
研究的计划进度
6
研究的主要内容和创新点
开题报告提纲
一、研究背景、目的及意义
双流道泵应用于抽送生活污水、工业废水及含有固体颗粒的和纤维物的液体，其对无阻塞性和可靠性，要求较高。近年来，随着无阻塞泵的发展，无阻塞泵的运行效率和可靠性得到大大提高。双流道泵作为一种新型无阻塞离心泵具有广阔的应用前景。
研究背景
高效、节能
生活污水
污
水
处
理
工业废水
一、研究背景及意义
双流道泵作为一种新型高效、无阻塞性能良好的无阻塞离心泵，广泛应用于污水处理系统中。双流道泵的可靠性、高效运行是影响整个污水处理系统安全性和工作效率的关键因素。
研究意义
二、国内外现状及发展趋势
二、国内外现状及发展趋势
二、国内外现状及发展趋势
二、国内外现状及发展趋势
（1）基于双流道泵的高效和无阻塞特性，多目标优化设计方法可以很好的解决双流道泵优化设计问题。
（2）目前的研究大多是单目标优化算法来进行离心泵的优化设计，探索提高泵效率的方法，具体的工程应用也主要是靠经验来指导。
（3）对双流道泵的优化设计的多目标优化问题的数学方法尚需进一步研究和探讨。
总结
三、课题研究的目标
通过改变叶轮流道截面的变化规律，分析双流道泵叶轮流道速度分布，进而求出分析影响流道截面变化的因素；
采用有限体积法进行双流道泵固液两相流模拟计算，进而计算固体颗粒轨迹分布规律，分析影响不同粒径轨迹分布的因素；
选取叶轮主要几何参数为优化设计变量，以能量损失最小和最小出口直径为优化设计的目标函数，实现双流道泵高效、节能的优化设计。
研究目标
四、课题研究的主要内容、创新点
A
B
C
双流道泵三维参数化建模及流道截面面积变化规律的研究
应用ANSYS对双流道泵的CFD水力性能分析
双流道泵的优化设计方法的研究
研究内容
四、课题研究的主要内容、创新点
基于CFD、正交实验设计OED（Orthogonal Experimental Design）、响应面模型RSM（Response Surface Model）和多目标遗传算法MOGA（Multi Objective Genetic Algorism）对双流道泵进行优化设计。
OED+CFD
RSM
MOGA
研究方法
四、课题研究的主要内容、创新点
采用多目标优化算法
应用于双流道泵的
优化设计
响应面模型RSM用于
双流道泵的优化作为
实验寻优和数据处理
方法
创新点
五、研究的关键问题和解决方案
课题研究
问题分解
基于损失分析在设计工况下
RSM分析泵性能与设计参数
MOGA多目标遗传算法
折衷方案
多个性能目标怎么满足
优化以最小损失为目标
如何最大限度的提高效率
如何才能提高水力性能
解决方法
关键问题
技术路线
1
双流道泵参数化造型
2
正交试验设计造型
分 析
五、研究的关键问题和解决方案
3
MOGA寻找最优解
CFD和试验验证
三维造型
确定叶轮设计参数
RSM建立性能目标函数与设计参数的关系
CFD计算分析及最优解验证
第一阶段：2012年2月-6月
收集资料、了解国内外研究现状；
第二阶段：2012年7月-9月
确定研究内容并作开题报告；
第三阶段：2012年10月-2013年5月
应用相关软件，进行数值计算，并根据计算结果做性能实验；
第四阶段：2013年6月-12月
完成论文初稿，并作相应的修改和完善，准备答辩。
六、研究的计划进度