基于人工神经网络的管道泵进水流道性能优化

• 作者: 唐亚静 王文杰 甘星城 袁寿其 裴吉
• 来源期刊: 农业机械学报
• 学科: 工学
• 关键词: 管道泵 进水弯管 自动优化 人工神经网络 粒子群算法
• 年，卷（期）: 2018,（9）
• 所属期刊栏目: 农业装备与机械化工程
• 页码范围: 130-137
• 页数: 8页
• 分类号: TH311|O357.1
• 字数: 4657字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2018.09.015

摘要

立式管道泵是一种具有进口弯管的单级单吸离心泵,常被应用于安装空间受限的地方.由于进口的特殊结构,该泵不可避免地产生了一定程度的能量损失,从而降低了整体的效率.为了提高管道泵的性能,基于人工神经网络进行了肘形进水流道的优化研究.进水流道的形状可由流道中线和各截面的形状控制,选择五阶贝塞尔曲线拟合流道中线,三阶贝塞尔曲线拟合截面控制参数沿流道中线的变化趋势.考虑到泵实际安装需求,选取进水流道的11个参数为优化变量,泵效率为优化目标.采用拉丁方试验设计方法设计了149个进水流道方案,应用人工神经网络建立了泵效率与11个设计变量间的高精度非线性数学表达式,采用粒子群算法对数学表达式进行了优化,得到了肘形进水流道的最优参数组合.研究结果表明:计算结果与试验结果在小流量和设计流量下呈现出很好的一致性;人工神经网络(ANN)能够准确反映泵效率和设计变量之间的关系,优化后预测值与计算值之间的偏差为0.32％;优化后的模型相对于原始模型效率提高了1.17个百分点,扬程提高了0.23 m,高效运行区得到拓宽;相比于原始进口管,优化后进口管内流动得到改善.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	袁寿其	江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心	427	7550	41.0	59.0
2	裴吉	江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心	32	574	12.0	23.0
3	王文杰	江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心	18	209	8.0	14.0
4	甘星城	江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心	1	3	1.0	1.0
5	唐亚静	江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心	1	3	1.0	1.0