對(duì)多級(jí)離心泵技術(shù)的研究可以追溯到18世紀(jì)，早在1750年數(shù)學(xué)家歐拉就對(duì)離心泵內(nèi)的液體流動(dòng)進(jìn)行了理論的分析，為離心泵的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)，但直到19世紀(jì)末，高速電動(dòng)機(jī)的發(fā)明使離心泵獲得理想動(dòng)力源之后，它的*性才得以充分發(fā)揮。1893年，人們發(fā)現(xiàn)汽蝕現(xiàn)象，隨后對(duì)螺旋槳、水輪機(jī)和水泵等水力機(jī)械的汽蝕問(wèn)題進(jìn)行了大量研究。隨著離心泵越來(lái)越向高速運(yùn)轉(zhuǎn)方向發(fā)展，汽蝕一直都是離心泵面臨的zui重要的問(wèn)題之一。
1938年英國(guó)科學(xué)家Anderson提出面積比原理設(shè)計(jì)法，他指出葉輪出口過(guò)流面積與泵體喉部面積之比乃是離心泵揚(yáng)程、效率等性能指標(biāo)的重要參數(shù)。但直到1963年，R .C. Worster 才從理論上證明了面積比原理的科學(xué)性。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法都是建立在一元流動(dòng)理論基礎(chǔ)上的，認(rèn)為流動(dòng)參數(shù)僅沿流動(dòng)方向有變化，這與實(shí)際情況不相符合。在20世紀(jì)90年代初期和中期，對(duì)離心泵二元流動(dòng)理論和三元流動(dòng)理論及其設(shè)計(jì)方法的研究就在一些高等院校和科研單位掀起了高潮，也取得了一定的理論研究成果。
我國(guó)的離心泵研究真正開(kāi)始于20世紀(jì)80年代，1997年袁壽其在其論文中對(duì)面積比原理設(shè)計(jì)法進(jìn)行了理論推導(dǎo)，并通過(guò)試驗(yàn)分析得出影響離心泵zui大軸功率位置的zui關(guān)鍵因素是面積比，而非傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為的葉輪。我國(guó)一直沿用的離心泵水力設(shè)計(jì)方法是傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法-模型換算法和速度系數(shù)法。實(shí)踐表明，這類方法存在較大的弊端，不利于泵性能進(jìn)一步提高和改善。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，人們開(kāi)始將優(yōu)化理論應(yīng)用于離心水泵的設(shè)計(jì)領(lǐng)域。但優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型往往不盡完善，在很多情況下與實(shí)際問(wèn)題并不符合，所以常常只做局部?jī)?yōu)化，進(jìn)步緩慢。近年來(lái)，隨著采用新的優(yōu)化技術(shù)和汲取相近學(xué)科的成功經(jīng)驗(yàn)，泵的優(yōu)化由局部向整體，由流線向流面、流場(chǎng)，由靜態(tài)向動(dòng)態(tài)發(fā)展。
遺傳算法作為一種全新的隨機(jī)優(yōu)化方法，遺傳算法已廣泛地應(yīng)用于透平機(jī)械設(shè)計(jì)的多個(gè)方面，例如遺傳算法直接用于氣動(dòng)元件的形狀優(yōu)化設(shè)計(jì)、超音速噴管的*形狀、離心風(fēng)扇的*箱體形狀等，已發(fā)展到可以用來(lái)協(xié)助計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)方法進(jìn)行有關(guān)流場(chǎng)計(jì)算等，并且已滲透到更為復(fù)雜的透平機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域。如采用遺傳算法對(duì)孤立翼形進(jìn)行*化設(shè)計(jì)，用遺傳算法進(jìn)行航空機(jī)翼的優(yōu)化設(shè)計(jì)方面的研究；離心壓縮機(jī)擴(kuò)壓器葉柵正、逆命題設(shè)計(jì)的遺傳算法模型，基于遺傳算法的蒸汽透平二維葉片型線自動(dòng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)，亞音速和跨音速工況下機(jī)翼表面的*壓力分布等。
對(duì)于泵的抗汽蝕問(wèn)題，當(dāng)前有一種應(yīng)用快速攝影和CFD技術(shù)對(duì)發(fā)生汽蝕的離心泵進(jìn)行研究的，探索降低泵NPSHr的方法。還有通過(guò)控制和分析離心泵進(jìn)口處的流態(tài)來(lái)改善離心泵的汽蝕。在探索泵的初生汽蝕方面，還可以利用小波分析方法對(duì)模擬的汽蝕初始信息進(jìn)行了診斷分析。另外，也可以通過(guò)測(cè)試泵出口的壓力波動(dòng)特性對(duì)泵的汽蝕進(jìn)行診斷。在國(guó)外，應(yīng)用聲發(fā)射、振動(dòng)分析等*實(shí)驗(yàn)技術(shù)以及擬序渦結(jié)構(gòu)等現(xiàn)代計(jì)算方法對(duì)汽蝕的研究近幾年也逐步興起并活躍起來(lái)。
(來(lái)源：永嘉海誠(chéng)泵業(yè)有限公司)
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