农业机械学报

作者：裴 吉,甘星城,王文杰,袁寿其,唐亚静

单位：江苏大学,江苏大学,江苏大学,江苏大学,江苏大学,

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

基金：国家自然科学基金项目（51879121）、“青蓝工程”项目和江苏大学“青年骨干教师培养工程”项目

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。

来源：2018年第9期

《农业机械学报》期刊编辑部

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