| 基于代理模型的轴流式调节阀阀体型线优化 |
| 李树勋 ; 胡迎港; 李成; 吴翰林; 沈恒云
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| 2023-03-15
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| 发表期刊 | 华南理工大学学报(自然科学版)
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| ISSN | 1000-565X
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| 卷号 | 51期号:03页码:41-52 |
| 摘要 | 针对国内外大口径天然气管线阀门型线优化周期长、优化过程机械式重复的问题，提出一种采用Kriging代理模型结合NSGA-Ⅱ算法的轴流式调节阀型线优化方法。以DN600轴流式调节阀为研究对象，通过Fluent与ANSYS软件对其性能进行初步评估后，选定流量值、最大应力水平和最大变形量为优化目标。首先采用B-spline曲线对阀体型线进行拟合，通过改变控制点的坐标实现阀体型线的参数化，并实现阀体型线的自动建模，运用拉丁超立方采样方法设计100种型线，通过数值模拟得到结构优化样本库，建立轴流式调节阀的Kriging代理模型。然后采用NSGA-Ⅱ算法对代理模型进行寻优得到Pareto前沿解集，通过对3个型线前沿解与初始型线内部水平截面的速度、压力变化曲线的研究，确定最优型线。再对优化前后的开度-阻力特性、流量-阻力特性及阀后管道内部流动进行研究，结果表明，优化后的型线流量值提高了9.2%，最大应力水平降低了8.46%，最大变形量减小了6.2%，优化后流体阻力降低，阀后管道高速流动影响距离减小。优化后型线的性能提升证明了该型线优化方法的有效性，揭示了该方法在阀门型线结构优化领域的潜力。 |
| 关键词 | 多目标优化
型线优化
代理模型
轴流式调节阀
数值模拟
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| URL | 查看原文
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| 收录类别 | 北大核心
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; CSCD
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| 语种 | 中文
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| 中图分类号 | TE974.3
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| 引用统计 | |
| 文献类型 | 期刊论文
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| 条目标识符 | https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/162033
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| 专题 | 石油化工学院
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| 作者单位 | 兰州理工大学石油化工学院/机械工业泵及特殊阀门工程研究中心
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| 第一作者单位 | 石油化工学院
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| 第一作者的第一单位 | 石油化工学院
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推荐引用方式
GB/T 7714 |
李树勋,胡迎港,李成,等. 基于代理模型的轴流式调节阀阀体型线优化[J]. 华南理工大学学报(自然科学版),2023,51(03):41-52.
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| APA |
李树勋,胡迎港,李成,吴翰林,&沈恒云.(2023).基于代理模型的轴流式调节阀阀体型线优化.华南理工大学学报(自然科学版),51(03),41-52.
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| MLA |
李树勋,et al."基于代理模型的轴流式调节阀阀体型线优化".华南理工大学学报(自然科学版) 51.03(2023):41-52.
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