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一种基于损失的离心泵多工况水力优化方法，其特征在于，根据给定多个工况点下的扬程和功率值，基于离心泵多工况水力优化模型以及不同工况下的各损失系数与比转数、流量之间的关系，求解出离心泵关键几何参数的最优解，并得到各工况下的效率值；具体步骤如下：（A）基于各种损失公式建立离心泵多工况水力优化模型；基于离心泵的理论扬程公式Ht、以及叶轮和蜗壳内的水力损失Δh，建立扬程H与流量Q之间的关系表达式H=Ht‑Δh=f1(Q，关键几何参数)；基于离心泵填料箱和轴承中的机械摩擦损失ΔP1和圆盘摩擦损失功率ΔP2，建立功率与流量之间的关系表达式P=ρgQtHt+ΔP1+ΔP2=f2(Q，关键几何参数)；基于叶轮密封环的泄漏量q1，建立效率与流量之间的关系表达式η=ρg(Qt‑q1)H/P=f3(Q，关键几何参数)；（B）对不同比转数的离心泵进行外特性实验，建立不同比转数的离心泵多工况水力优化模型中不同工况下的各损失系数与比转数ns、流量Qi之间的关系；搭建离心泵外特性试验台；离心泵扬程由离心泵进、出口的压力表测量得到；采用电测法测量离心泵的功率；离心泵的容积损失由离心泵进、出口流量差计算得到；通过测量得到的不同比转数、不同工况下离心泵进、出口之间的压力差，建立不同工况下的各水力损失系数kΔhi与比转数ns、流量Qi之间的关系kΔhi=f1(ns/100,Qi/Qd)，其中Qd为设计工况下的流量；通过测量得到的不同比转数、不同工况下离心泵功率Pi以及离心泵填料箱和轴承中的机械摩擦损失ΔP1i=（0.01‑0.03）Pi，建立不同工况下的各圆盘摩擦损失系数kΔP2i与比转数ns、流量Qi之间的关系kΔP2i=f2(ns/100,Qi/Qd)；通过测量得到的不同比转数、不同工况下离心泵进、出口流量差，建立不同工况下的各容积损失系数kΔq1i与比转数ns、流量Qi之间的关系kΔq1i=f3(ns/100,Qi/Qd)；（C）根据离心泵多工况水力优化模型以及不同比转数的离心泵不同工况下的各损失系数与比转数ns、流量Qi之间的关系，采用Visual C++ 2005将其编写成离心泵多工况水力优化程序PCC.exe，并建立离心泵性能计算所需要的输入文件input.dat和输出文件output.dat；（D）采用iSIGHT集成PCC.exe，并以单点设计的参数值作为初始值、多个工况下的扬程和功率值作为约束条件、多个工况下的效率最大作为目标，同时采用自适应模拟退火算法、基于初始种群渐进漂移的自适应遗传算法或自适应模拟退火算法与基于初始种群渐进漂移的自适应遗传算法组合对离心泵进行多目标全局优化；（E）如果不满足收敛准则，则改变设计变量值，重复第（D）步，直至满足收敛准则为止；收敛后，将主要几何参数的最优解及离心泵的性能值分别保存在input.dat和output.dat中；（F）根据优化得到的最优解集，采用泵水力设计软件对离心泵进行水力设计，进而得到离心泵多工况水力优化模型。 |
