Multi-objective Optimization Design for Reversible Counter-rotating Axial Flow Pump Based on the Adaptive Modified Genetic Algorithm

سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 9

فایل این مقاله در 17 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-19-1_017

تاریخ نمایه سازی: 23 آبان 1404

چکیده مقاله:

Conventional hydraulic design methodologies for reversible counter-rotating axial flow pumps predominantly adhere to traditional axial flow pump design principles. However, existing optimization approaches inadequately analyze the individual design parameters, their synergistic interactions, and relative contributions, leading to suboptimal pump efficiency and compromised bi-directional multi-objective operational performance. To overcome these limitations, this study proposes a surrogate model-based framework integrated with an automated optimization platform developed in Isight software. A comprehensive evaluation of ۱۲۰ simulated sample points is conducted to quantify the effects of geometric parameters on hydraulic performance. The adaptive modified genetic algorithm (AMGA) is employed to maximize operational efficiency through systematic impeller parameter optimization within the design space, while satisfying predefined pump specifications. Sensitivity analysis identified the angle of attack as the most influential parameter, accounting for ۵۱.۲۸% and ۵۶.۲% of the total variance in head and efficiency, respectively. Post-optimization results demonstrated a ۳% increase in simulated efficiency at the design operating point, accompanied by a ۱۴.۵ kW reduction in shaft power consumption. These findings establish a robust foundation for advancing the multi-objective design optimization of reversible counter-rotating axial flow pumps.

کلیدواژه ها:

Reversible counter-rotating axial flow pump ، S-shaped airfoil ، Optimization design ، Proxy models ، Adaptive multi-objective genetic algorithm (AMGA)

نویسندگان

Q. Xiang

Research Center of Fluid Machinery Engineering and Technology, Jiangsu University, Zhenjiang ۲۱۲۰۱۳, China

D. Kong

Research Center of Fluid Machinery Engineering and Technology, Jiangsu University, Zhenjiang ۲۱۲۰۱۳, China

W. Xu

School of Energy and Power Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang ۲۱۲۰۱۳, Jiangsu Province, China

X. Wang

Research Center of Fluid Machinery Engineering and Technology, Jiangsu University, Zhenjiang ۲۱۲۰۱۳, China

Y. Xie

Research Center of Fluid Machinery Engineering and Technology, Jiangsu University, Zhenjiang ۲۱۲۰۱۳, China

Y. Zhao

School of the Environment and Safety Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang, ۲۱۲۰۱۳, China

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • An, C., Chen, Y., Fu, Q., & Zhu, R. (۲۰۲۳). ...
  • Cui, L., Mao, H., Xue, X., Ding, S., & Qiao, ...
  • Harris, P, Wolf, T, Kesseli, J, & Laughlin, R. B. ...
  • Kim, J. W., Suh, J. W., Choi, Y. S., Lee, ...
  • Shi, L., Zhang, W., Jiao, H., Tang, F., Wang, L., ...
  • Xiuli, W., Bin, L., Yang, L., Yan, Z., Rongsheng, Z., ...
  • نمایش کامل مراجع