×
雷莫·德多诺;安东尼奥·吉多尼;吉安马利亚·诺文塔;斯特凡诺·雷拜

使用开源软件对ERCOFTAC离心泵叶轮进行形状优化。 （英语） Zbl 1458.76086号

优化。工程师。 20，第3号，929-953（2019）.
总结：本文研究了一种基于代理的优化技术和遗传算法，以快速、稳健地改善离心泵的性能。优化策略仅基于开源软件，即Scilab用于几何参数化，OpenFOAM用于CFD模拟，DAKOTA用于优化。这一选择旨在实现拟议方法的广泛传播。提出了一种基于Bézier曲面的全三维几何参数化方法，可以对叶轮和叶片扩压器进行参数化。此外，我们还比较了不同的替代模型（克里格模型和人工神经网络），研究了它们在泵优化中的性能。由于实验和数值数据的可用性，我们使用ERCOFTAC离心泵验证了所提出的方法。本研究的结果表明，基于代理的优化技术有潜力提高离心泵的性能。

引用于2文件

MSC公司：

76N25号 可压缩流体和气体动力学的流量控制与优化
76U05型 旋转流体的一般理论
76M99型 流体力学基本方法
65D17号 计算机辅助设计（曲线和曲面建模）

关键词：

OpenFOAM软件;DAKOTA软件;Bézier多项式;三维几何参数化

软件：

开放式泡沫;科学实验室;达科塔
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{R.De Donno}等人，Optim。工程20，编号3，929--953（2019；Zbl 1458.76086）
全文： 内政部

参考文献：

[1] 安Z，周年L，彭伟，林林C，大川W（2016）用进化算法对低比转速离心泵进行多目标优化。工程优化48（7）：1251-1274。https://doi.org/10.1080/0305215X.2015.1104987 ·doi:10.1080/0305215X.2015.1104987
[2] Asuaje M，Bakir F，Kouidri S，Rey R（2004）离心叶轮的逆向设计方法以及与数值模拟工具的比较。国际计算流体力学杂志18（2）：101-110。https://doi.org/101080/10618560310001634249 ·Zbl 1063.76637号 ·doi:10.1080/10618560310001634249
[3] Beaudoin M，Jasak H（2008）利用OpenFOAM开发用于涡轮机模拟的通用网格接口。In:开源CFD国际会议记录
[4] Bellary SAI、Adhav R、Siddique MH、Chon BH、Kenyery F、Samad A（2016）计算流体动力学和代理耦合进化计算的应用，以提高离心泵性能。工程应用计算流体力学10（1）：171-181。https://doi.org/10.1080/19942060.2015.1128359 ·doi:10.1080/19942060.2015.1128359
[5] Combs J（1999）试验案例U3：带叶片扩散器的离心泵。参加：ERCOFTAC涡轮机械流量预测第七届研讨会和研讨会
[6] 达科他州，6.3版。https://dakota.sandia.gov/
[7] Derakhshan S、Pourmahdavi M、Abdolahnejad E、Reihani A、Ojaghi A（2013）使用人工蜂群算法对离心泵叶轮进行数值形状优化。计算流体81:145-151·doi:10.1016/j.compfluid.2013.04.018
[8] Giunta A、Swiler L、Brown S、Eldred M、Richards M、Cyr E（2006）稀疏不规则间隔多维数据代理建模的surfpack软件库。美国航空航天学会。https://doi.org/10.2514/6.2006-7049 ·doi:10.2514/6.2006-7049
[9] Goel T、Dorney DJ、Haftka RT、Shyy W（2008）通过形状优化改善扩散器叶片的流体动力性能。计算流体37（6）：705-723·Zbl 1237.76160号 ·doi:10.1016/j.compfluid.2007.10.02
[10] Goto A，Nohmi M，Sakurai T，Sogawa Y（2002）基于三维CAD、CFD和逆向设计方法的泵的流体动力学设计系统。流体工程杂志124（2）：329-335·数字对象标识代码：10.1115/1.1471362
[11] 郭Z，宋磊，周Z，李杰，冯Z（2015）高压比离心叶轮的多目标气动优化设计与数据挖掘。J Eng燃气轮机动力137（9）：092602-092602-14·doi:10.1115/1.4029882
[12] Jasak H，Beaudoin M（2011）OpenFOAM涡轮工具：从通用CFD到涡轮机械模拟，44403，pp 1801-1812
[13] Kim JH、Lee HC、Kim JH、Kim S、Yoon JY、Choi YS（2015）使用CFD改进离心泵性能的设计技术。机械科学技术杂志29（1）：215-225。https://doi.org/10.1007/s12206-014-1228-6 ·doi:10.1007/s12206-014-1228-6
[14] Menter FR（1994）工程应用的双方程涡粘湍流模型。美国汽车协会J 32（8）：1598-1605·doi:10.2514/3.12149
[15] Olivero M，Pasquale D，Ghidoni A，Rebay S（2014）基于元模型辅助遗传算法的离心压缩机叶片式扩散器三维湍流优化。优化工程15（4）：973-992。https://doi.org/10.1007/s11081-013-9242-6 ·doi:10.1007/s11081-013-9242-6
[16] OpenFOAM Extend，3.2版。https://sourceforge.net/projects/openfoam-extend
[17] Pasquale D、Ghidoni A、Rebay S（2013）有机朗肯循环径向涡轮喷嘴的形状优化。J Eng燃气轮机动力135（4）：042308-042308-13·数字对象标识代码：10.1115/1.4023118
[18] 裴J，王伟，袁S（2016）离心泵叶轮子午形状的多点优化以提高性能。机械科学技术杂志30（11）：4949-4960。https://doi.org/10.1007/s12206-016-1015-7 ·doi:10.1007/s12206-016-1015-7
[19] Petit O，Nilsson H（2013）带叶片扩散器的离心泵中非定常流动的数值研究。国际J旋转马赫数。https://doi.org/10.1155/2013/961580 ·doi:10.1155/2013/961580
[20] Petit O，Page M，Beaudoin M，Nilsson H（2009）ERCOFTAC离心泵OpenFOAM案例研究。参加：第三届IAHR水力机械和系统空化和动力问题工作组国际会议（2009年）
[21] Piegl LA，Tiller W（1997），NURBS书籍。纽约州施普林格·Zbl 0868.68106号 ·数字对象标识代码：10.1007/978-3-642-59223-2
[22] Pini M，Persico G，Pasquale D，Rebay S（2014）实际气流应用中形状优化的伴随方法。J Eng燃气轮机动力137（3）：032604-032604-13·doi:10.115/1.4028495
[23] Scilab，5.5.2版。http://www.scilab.org网站
[24] Siddique MH，Mrinal KR，Samad A（2016）通过控制叶片剖面参数优化离心泵叶轮，49712，V02CT45A009
[25] Ubaldi M，Zunino P，Barigozzi G，Cattanei A（1996）《离心叶轮出口定子诱发不稳定性的实验研究》。涡轮机械杂志118（1）：41-51·数字对象标识代码：10.1115/12836604
[26] Van Den Braembussche RA（2006）《径向叶轮几何形状的优化》。In：高速泵的设计和分析，RTO-EN-AVT-143。北约RTO
[27] Verstraete T、Alsalihi Z、Van den Braembussche RA（2010），微型燃气轮机应用径向压缩机的多学科优化。J Turbomach 132（3）：031004-031004-7·数字对象标识代码：10.1115/1.3144162
[28] Wang W，Pei J，Yuan S，Zhang J，Yuen J，Xu C（2016）不同替代模型在离心泵优化中的应用。机械科学技术杂志30（2）：567-574·doi:10.1007/s12206-016-0110-0
[29] Zimmerman DC（1996）导航昂贵复杂设计空间的遗传算法。桑迪亚国家实验室合同AO-7736 CA 02的最终报告（第2年）
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。