对于部分流泵的研究,以前主要集中在高速部分流泵的性能试验研究方面,因在低比转速下的性能优势,现已逐渐应用于民用工业、消防领域。关于部分流泵的研究也逐渐从高转速转移到常规转速。该类型泵的水力设计,长期以来都采用常规设计方法,即根据给定的设计参数,依据经验公式,确定泵的几何参数。随着计算机技术的发展,有学者利用CFD技术对部分流泵进行了内部流场模拟,并对几何参数的优化设计方法进行了探讨。然而上述探讨都属于常规设计范畴,在部分流泵的研究中,还可以进一步利用现代优化方法进行设计。本文将以常转速单级部分流泵为例,基于遗传算法,借助Matlab软件,对此部分流泵进行间接优化设计,并对常规设计和优化设计两种方案进行数值计算,目的在于对比、检验优化设计方法的可行性和合理性。具体工作如下:1.通过建立部分流泵扬程与其关键参数的表达式,基于泵扬程和效率之间关系的间接优化思想,以筛选出的部分流泵的主要几何参数和动力参数为变量,结合遗传优化算法,建立了部分流泵的优化设计模型,借助Matlab软件对部分流泵进行了优化。2.采用雷诺时均N-S方程、RNG k-ε湍流模型和泵进、出口定常条件,对常规方法设计的和本文的优化方法设计的部分流泵进行CFD计算和性能预测。流场模拟和性能预测结果表明:采用优化方法设计的部分流泵,其效率平均提高了6.1%,效率明显提高,性能显著改善;泵内部的速度场和压力场分布更加均匀,泵的增压效果比较突出。3.从部分流泵内流理论的本质入手,依据泵的基本方程,推导了部分流泵的性能参数与其主要的几何参数之间的函数关系式,探讨了部分流泵在稳态情况下的流动特征,为其进一步的优化提供理论依据。