[发明专利]基于正交试验的贯流风机优化设计方法

摘要

一种基于正交试验的贯流风机优化设计方法，以其蜗壳间隙、蜗舌间隙、叶片内圆周角、叶片外圆周角、叶片数、叶轮内外径之比、叶片扭曲角等作为拟优化结构参数即试验因素，每个结构参数取n个不同数值即试验水平，采用正交表Lp(p≤30)，对每一次试验，运用计算流体力学(CFD)方法数值计算该组结构参数下的贯流风机性能指标(风量、效率、噪声等)，根据性能指标参数和对应权重，从中找到一组优化结构参数。如对性能指标要求很高，可再对所求出的优化结构参数，针对试验因素的每个试验水平，在该值附近取n’个不同的试验水平，再采用正交表Lq，重复计算性能指标，可得到一组更优结构参数。本方法简单易行，成本低，时间短，设计出的产品性能好。

主权项

一种基于正交试验的贯流风机优化设计方法，其特征在于包括以下步骤：(1)首先确定贯流风机需要优化设计的m个拟优化结构参数；(2)根据上述m个拟优化结构参数，即m个试验因素，每个拟优化结构参数给出n个不同的数值以代表n个试验水平，采用正交表Lp，经过p次试验，获得p组设计结构参数，从中找出一组最优结构参数，这里试验次数p一般取小于30的正整数；(3)对上述p组设计结构参数全部进行贯流风机三维几何建模，对相应风机运用计算流体力学方法进行数值流场仿真，并计算风机某一性能指标风量、效率或噪声，或者计算风机对应权重的所有性能指标；(4)根据优化得到的上述一组最优结构参数，对其中每一个结构参数，针对其试验水平，在该值附近取n’个不同的试验水平，再采用正交表Lq，经过q次试验，再同上重复步骤(3)，从中找到一组更优结构参数；(5)上述步骤(4)反复进行多次，即可获得贯流风机的最优结构参数组合；一般情况下，步骤(4)只需进行0次或1次；(6)对贯流风机产品进行实验测试，根据检测的结果验证本发明优化设计方法是否正确；(7)如果检测结果不理想，再适当调整上述n、p、n’、q的值，重新从步骤(2)开始进行，直到步骤(6)获得理想结果。