離心機(jī)中葉片參數(shù)優(yōu)化程序

1、離心機(jī)中葉片參數(shù)優(yōu)化程序術(shù)文第和第三負(fù)介紹了葉片卷獨(dú)設(shè)計(jì)及優(yōu)化程序的基本原理，木厲將血點(diǎn)睨明程序的基本功能和應(yīng)用.程序主要曲主程樣及可變溟差多面體優(yōu)化r葉輪進(jìn)口計(jì)算、葉輪出口計(jì)措移系數(shù)計(jì)探、摑失iffts擴(kuò)壓黠計(jì)Jt尊柑關(guān)子程序Mdt.源代碼通過Farirm語言為寫.禽心式壓網(wǎng)機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)鼻需要考慮的舂鰲比較寥.而Fortmn語言編寫的瀬秤環(huán)需卷采用比較貳蛤的萬式時(shí)設(shè)計(jì)初酸數(shù)進(jìn)疔諭入確認(rèn)班亍參跡的恿義不明顯.操仆人員需要多次閱朮怕用說刪*才能正確的愉入宴散.這樣極火的影響了程序的易用性竹為一個(gè)工程應(yīng)川程丫.筒單明了的界面.快捷方便的按f也是考捷程序優(yōu)劣的-個(gè)重要方面.怛是Fortrantfi言在

2、界血的編方面有明顯的省勢(shì).故木文渓用了簡(jiǎn)單蜻Ff的VISUAL0ASIC併言來設(shè)計(jì)可視用戶界血J桎摩埠個(gè)黠數(shù)的物艸恿義也技為明確.不坊出錯(cuò).坊用件大火増乩bfll-1設(shè)計(jì)計(jì)隊(duì)與優(yōu)化程序fi界面圖4-1為程序的苗界面,通過此界面,設(shè)定基本的畬數(shù)初值。比如質(zhì)址流撬、壓比、進(jìn)口總溫、進(jìn)口總壓及進(jìn)口氣流角等一維初步計(jì)節(jié)必須的參數(shù)。值得注總的是.此界面中的很多參數(shù)，并不一定需要?dú)按味?#174;獨(dú)給定比如葉輪通道的表面當(dāng)擦系數(shù)，擴(kuò)壓器摩擦系數(shù)初值CON等等參數(shù)，通常怙況下采用默認(rèn)值便可,只在特殊怙況下，才會(huì)改變其值。±PB圖42優(yōu)化參數(shù)界而圖42界面為優(yōu)化參數(shù)選擇界面，如圖中所示需要在葉輪出口

3、氣流角、葉輪出口安裝角、葉片數(shù)、葉輪進(jìn)口輪盤半徑、葉輪岀口半徑擴(kuò)圧器出進(jìn)口速度比、中等參數(shù)中選擇三個(gè)要優(yōu)化的變量。選定好需要優(yōu)化的三個(gè)變就，點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕，如4-3所示，下面的數(shù)據(jù)框?qū)?huì)按照選擇的參數(shù)不同進(jìn)行說明，操作人員可以按照說明對(duì)參數(shù)的取值范出賦值點(diǎn)擊“開始優(yōu)化“按鈕，程序就會(huì)調(diào)用原參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算與優(yōu)化程序,進(jìn)行計(jì)ft.并出現(xiàn)圖44中所示界面，當(dāng)此界面消失時(shí),則計(jì)耳完成，輸出并保存結(jié)果數(shù)據(jù)。n«：±口抽口ns竹葉枕口覧$違作為口昨W4-3優(yōu)化參數(shù)賦值界而卜D八戔心斥編機(jī)設(shè)計(jì)欲件包Al.“KMXMMMXMXHMXXMKMXMXKXX孌墜看扉;WWW圖卜1設(shè)計(jì)計(jì)歸程序運(yùn)行界I

4、f!數(shù)據(jù)結(jié)果的輸出采用文木格式在軟件包文件夾中扌2到0UTPUT.TXT文件.這是結(jié)果文件如圖4-5所示部分結(jié)果.PREIN.DAT文件作為中間優(yōu)化過程輸出,町以杳肴優(yōu)化過程中參數(shù)的變化。同時(shí)，如果優(yōu)化參數(shù)賦值不介理，優(yōu)化沒有做完.也可通過PREIN.DAT文件來査找原因.方便重新賦值計(jì)算。囂單單單單說卑卡速樂迅毎及二二冠雖比歿敦f-竇.M27MoSts敦口口口口一辛爭(zhēng)一+幾輪e.1®9G356.19999$E-B2圖1-5結(jié)果數(shù)據(jù)輸出格式示總圖4.2實(shí)例驗(yàn)證為了驗(yàn)證程序的可用性，采用文獻(xiàn)1中的一個(gè)典型設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行驗(yàn)證。設(shè)計(jì)任務(wù)：設(shè)計(jì)一離心式壓縮機(jī)中的一級(jí)，壓縮流體為空氣，其設(shè)計(jì)折標(biāo)

5、如下所示.進(jìn)口溫度：Th=315K進(jìn)口壓力：Plx=0.274MPa進(jìn)口流竝：Qa=4.36Skg/s壓比:£=146轉(zhuǎn)速：N=13860r/min設(shè)計(jì)及優(yōu)化計(jì)算中,基本豔數(shù)采用了設(shè)計(jì)任務(wù)所給定的數(shù)值.為了比較鯊證更自接本文的計(jì)算采用J"與文獻(xiàn)設(shè)計(jì)計(jì)算中相同的無葉形式擴(kuò)斥器和相同的輪盤半徑。本文程序設(shè)計(jì)及優(yōu)化結(jié)果如下：離心壓縮機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)杠及優(yōu)化號(hào)位說明長(zhǎng)度氓位米(m>速度的位米/杪<m/s)壓力單位帕斯卡(PA)溫度單位開爾文(K)密度單位千克/立方米(kgAn3)質(zhì)址流址單位-千克/秒(kg/s)質(zhì)呈流址4.370000設(shè)計(jì)壓叱1.462700轉(zhuǎn)速13999

6、.96浪漏系數(shù)二1.4000000E-02滑移系數(shù)二0.9166667幾何參數(shù)輪蓋進(jìn)口半徑輪盤進(jìn)口半徑葉輪出口半徑幾何參數(shù)輪蓋進(jìn)口半徑輪盤進(jìn)口半徑葉輪出口半徑0.10460116.1999999E-020.1900000葉輪酣口安裝角44.22374葉輪岀口寬度1.5390783E-02葉輪葉片數(shù)24無葉擴(kuò)壓器出【丨0.3040000葉輪進(jìn)口段計(jì)算結(jié)果輪毅輪蓋總壓294000.0294000.0總溫322.6419322.6419滯I上密度3.1536203.153620275877.7316.83003.00751S掙壓275877.7靜溫316.8300修度3.00751810S.5855

7、27.00000142.073647.08560153.3238絕對(duì)速度108.5855絕對(duì)氣流角33.00000相對(duì)速度82.14430相對(duì)氣流角35.12550葉輪葉片速度90.87936葉輪出段計(jì)算結(jié)果總壓461629.8總溫368.5056滯I上密度4.326S07壓比1.570169靜壓380342.1靜溫34S.6663密度3.767751絕對(duì)速度200.6202絕對(duì)氣流角70.00854相對(duì)速度113.1711相對(duì)氣流角52.67736葉輪葉片速度278.5013無葉擴(kuò)壓器出口段計(jì)算結(jié)果總壓440584.3總溫368.5056滯I上密度4.129550壓比1.498586靜壓41

8、9021.0靜溫363.2599密度3.984154絕對(duì)速度103.1606絕對(duì)氣流角68.49744等埔效率計(jì)舜結(jié)果級(jí)效率0.8071146多變效率計(jì)結(jié)果級(jí)效率0.8189742摩擦損失系數(shù)(SMOOTH)1.5232812E-02葉輪葉片我荷損失系數(shù)4.1485843E-03葉輪輪蓋間隙損失系數(shù)00000000E+00尾跡混流損失系數(shù)0.0000000E-HJ0無葉擴(kuò)壓器損失系數(shù)6.2773891E-02葉片擴(kuò)壓器損失系數(shù)0.0000000E+00出口損失系數(shù)輪陽損失系數(shù)池踽損失系數(shù)3.4301497E-026.5374896E-03S.4526613E-03理論能頭增覽理論能頭增覽0.6

9、037615?<4-1設(shè)計(jì)結(jié)果對(duì)比參數(shù)名稱程序計(jì)算值文獻(xiàn)計(jì)節(jié)值誤差質(zhì)量流量kg/s4.374.37壓比1.46271.4627轉(zhuǎn)速rAnin13999.96138601.01%葉輪進(jìn)口輪盤半徑m0.06200.06250.80%葉輪進(jìn)口輪蓋半徑m0.10460.10252.05%葉輪葉片數(shù)2424葉輪出口半徑m0.190.19葉輪葉片出口安裝角44.2451.78%葉輪岀口絕對(duì)氣流角70.069.181.19%葉輪出口速度ni/s200.6192.973.95%葉輪岀口靜壓力Pa380342.13615005.21%擴(kuò)壓器出口半徑m0.3040.31754.25%擴(kuò)壓器出口速度m/s103.16103.260.10%擴(kuò)壓器岀口靜壓力Pa419021.04010004.49%級(jí)多變效率0.81890.793.66%通過木文程序得到的設(shè)il及優(yōu)化結(jié)果，n先給出設(shè)計(jì)的任務(wù)及離心式壓縮機(jī)的基本幾何鑫數(shù),其次給出圧縮機(jī)齊截血I:的性能參數(shù)：流體壓力、溫度、速度、密度及氣流角等，垠后給出了壓縮機(jī)的效率及兀類損失系數(shù)。對(duì)優(yōu)化及計(jì)律結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行分析.壓縮機(jī)出口靜壓值和質(zhì)址流敞達(dá)到了設(shè)計(jì)要求如表4-1所示將程序的優(yōu)化及計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)