整数规划在水泵选型中的应用研究

以泵站系统功率最小为目标函数，以水泵台数为优化变量，并考虑到供水流量随时间的变化过程，建立了水泵选型模型。针对水泵选型的特点，采用整数规划的分支定界模型求解，运用该方法既可以提高计算效率，又可以在较大解空间范围内获得最优水泵组合方案，使得选型结果最优。     

水泵选型的一种改进方法的研究

通过对目前水泵选型不当所造成的泵站运行效率偏低的分析 ,得出水泵优化选型的一种改进方法 ,并提出了采用调速的方式使水泵在高效率区运行的优化措施     

基于改进遗传算法的泵站优化调度研究

通过对泵站进行调度优化可以有效提高泵站的运行效率.针对某供水水源基地的泵站建立神经网络模型分析水泵的特性参数,以水量、压力、高效约束为约束条件,建立改进遗传算法对运行效率进行优化,进而提高水泵运行效率.研究结果表明,随着训练数据的增加,网络模型的预测精度逐渐提高,模拟水泵的特性曲线更加准确;对于优化模型,当迭代次数大于...     

计算流体动力学在泵装置优化选型设计中的应用

在泵站泵装置优化选型设计中采用计算流体动力学软件分析、比较水泵装置性能,得到最优方案。     

离心泵站经济运行优化

本文从水泵调速理论出发，提出了离心泵站多台水泵联合运行的优化模型，并以泵站运行电耗最低为目标函数，编制了相应的程序，实现了泵站多台水泵的调速最优运行。     

离心泵叶轮最优车削量计算

本文研究了离心泵叶轮最优车削量的计算方法，作者以装置效率最高为目标，并考虑流量，电机输出功率及水泵比转数等约束条件。建立了该优化问题的数学模型，采用一维搜索法寻找车削量的最优值。     

高层建筑二次供水系统水泵并联优化运行

水泵并联运行是建筑内主要的供水方式。通过拟合水泵在工频与恒压变频下的特性曲线,以效率和轴功率为研究对象,运用对称曲线法分析了同型号水泵和不同型号水泵在不同流量下的并联情况,经过对比分析最终得到了高效节能的水泵并联运行方案。对称曲线法作为一种简便易行的并联分析方法,可以对不同研究对象进行定性或定量分析,还可以对不同方案进行优化选择,探索最优配置。     

低扬程取水泵站节能技术与优化运行

取水泵站效率低,能耗大的主要原因是水泵选型和机组配合运行不合理。从泵站节能降耗和提高经济效益角度出发,结合实例在阐述水泵节能改造技术基础上,建立了以满足供水量要求,能源单耗最小为目标的泵站节能优化运行数学模型。计算结果表明水泵节能技术与优化运行数学模型技术相结合,是泵站实现安全供水、节能降耗、降低供水成本的最有效途径。     

浅议水泵优化选型的整数规划法

用整数规划法进行水泵优化选型。在现有水泵产品范围内,以装机容量最小作为水泵优化选型的目标函数,比较适合于初步设计的规划阶段。由于本法主要考虑的是工程投资和运行费用问题,因此,在利用本方法获得水泵优化选型结果后,还应进行工况校核,并考虑其安装管理因素后,再作出综合决策。     

参数化选型方法在泗阳二站水泵选型中的应用

为了提高泵站水机选型的效率与精度,利用Visual Basic 6.0对AUTO CAD 2008进行二次开发,设计出一套多用途的参数化水泵选型程序。结合泗阳二站水泵选型的工程实践,选择了两副适合的水力模型,并利用ANSYS-CFX对选择的两副水力模型进行全流场三维数值计算。结果表明,通过水泵选型程序选择的水力模型能够满足泗阳二站的工程需求,通过CFD数值模拟进一步确定了泗阳二站选用的水力模型。     

最高扬程与平均扬程相差较大的特低扬程泵站选型研究

设计规范要求"在平均扬程下水泵应在高效区工作"与"最高扬程时应保证稳定运行",对于最高扬程与平均扬程相差较大的特低扬程泵站,两者往往较难兼顾,该类泵站的选型难度很大。针对此类泵站,以新村枢纽为典型案例,为寻求高效率、易维护、低造价的泵型,进行了多方案比较,对电机调速、定速方案进行了分析,最终选择了竖井贯流泵及其定速方案。结果表明:根据工程特点,泵站选型时不必拘泥于平均扬程下必须在最高效区;运行中提前开泵、预降内河水位,适当提高实际扬程,延长水泵位于高效区运行时间,即能达到节能目的。泵装置水力性能优化及模型试验表明:泵装置的综合水力性能优良,水泵选型和流道设计合理;模型装置马鞍区峰点扬程大于2.8 m,满足泵站最高扬程稳定要求。溧阳城市防洪工程三大枢纽及新沟河延伸拓浚工程遥观南枢纽泵站均采用此泵型,工程于2013年起陆续投入使用,从运行效果看,机组运行状态良好。     

锦界工业园供水工程水泵机组选型

水库水位是一个变量,供水工程近期和远期规模也不同,扬程和流量作为选泵的主要参数都在变化,给坝后泵站水泵机组选型带来一定的困难。一般传统选型作法按照远期规模设计,近期规模通过减少机组安装台数来实现,致使机组长期在低效区运行,能耗高、汽蚀加剧甚至威胁供水安全。随着水泵技术的发展,笔者提出通过更换水泵叶轮方法来实现近期与远期不同规模的变化,保证了水泵机组在不同阶段高效运行,且避免了二次设备安装,构筑物长期闲置等弊端。结合锦界工业园供水工程实例,提出该种水泵机组选型方法的应用。     

低扬程泵装置优化水力设计的关键问题

对低扬程泵装置的优化水力设计问题进行了较为深入的研究.将低扬程泵装置效率分解为水泵效率和流道效率两个方面,讨论了泵装置中泵段的概念和泵段效率的修正等问题,分析了流道水力损失对流道效率及泵装置效率的影响,通过实例说明了流道内的流速和流态对流道水力损失的影响,得到以下结论:在低扬程条件下,尽可能减小流道水力损失是提高泵装置效率的关键;减小流道水力损失的关键是降低流道内的流速和改善流道内的流态,其途径主要包括选择水力性能最优的泵装置型式和流道型式、适当降低水泵的nD值、选择更优秀的水泵水力模型、适当放宽流道控制尺寸、对流道型线进行充分的优化水力设计等.     

基于流固耦合及Kriging模型的离心泵叶轮优化

为提高离心泵叶轮的水力效率及结构性能,提出了流固耦合仿真技术与代理模型相结合的优化设计方法。通过均匀试验设计与CFD/CSD单向耦合仿真获得了样本数据,进而运用Kriging方法,分别建立离心泵叶轮效率、离心泵叶轮最大变形、离心泵叶轮最大应力与影响因素之间的代理模型。在此基础上,采用SQP算法求解以水力效率最大为目标函数,且考虑了离心泵叶轮的强度和刚度约束的优化模型。将该方法用于某离心泵叶轮的优化设计,结果表明取得了很好的效果。     

超宽水头变幅水泵水轮机参数选择及优化设计研究

针对某蓄能电站超宽水头变幅的特点,探讨了水泵水轮机设计参数的选择。以CFD技术为手段展开优化设计,使优化后的水泵水轮机在保证水泵扬程超大变幅的前提下,既能满足高扬程对抽水量和效率的要求,又能将低扬程工况的空化性能控制在合理的范围内,同时还可兼顾水泵与水轮机工况的能量匹配关系。研究成果可为水泵水轮机的优化设计提供参考。     

Optimization of Pump Scheduling Program in Water Supply Systems Using a Self-Adaptive NSGA-II; a Review of Theory to Real Application

The operation of pumps imposes significant costs on a water distribution system for energy supply and pumps maintenance. To derive an optimum pumps scheduling program, this study presents a multiobjective optimization problem with the objective functions of 1- energy cost and 2- the number of pump switches. The optimization of both objective functions together leads to a multiobjective constrained optimization problem. To solve the problem, the Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm, version II, (NSGA-II) is coupled to the EPANET hydraulic simulation model. For constraint handling, some modifications are introduced to the standard NSGA-II to make it self-adaptive through which all constraints of the problem are automatically satisfied. Application of the model to a test example and a real pipe network verifies that the proposed scheme is computationally efficient and reliable. Also, optimization of the real pipe network reveals that by a careful pump scheduling program the total number of pump switches even in optimum operations could be decreased by 69% while the energy cost increases at most by 10%.     

大型泵站低扬程泵装置效率指标的推算

为了合理确定我国低扬程泵装置主要工况水力性能的考核指标,以适应我国大型低扬程泵站建设事业不断发展的需要,提出建立在水泵模型同台测试试验数据和流道优化水力设计研究成果基础上的推算低扬程泵装置效率的基本方法,即:泵装置效率由泵段效率和流道效率的乘积得到,其中,泵装置中的泵段效率由同台测试结果经修正后得到,流道效率由流道水力损失及泵装置扬程计算得到;应用该方法推算了大型泵站贯流泵装置和立式泵装置模型主要工况的效率考核指标。     

基于CFD的离心泵叶轮水力性能优化

离心泵已广泛应用于工农业生产生活中,因此其效率的提升对于满足实际需要和节约能源有着非常重要的意义。为了解决某型号离心泵叶轮出口部位的少量紊流,为该离心泵叶轮添加了5个短叶片,以求减少紊流、改善叶轮出流状况、保护固定导叶,并达到进一步提升效率的目的。将添加短叶片前后的离心泵基于SST模型进行流场模拟,并绘制出Q-η曲线进行比较,然后将设计工况下添加短叶片前后的压力云图、速度流线图与实际试验数据进行比较分析。结果发现,在添加短叶片后,叶轮出口部位的紊流明显减小,液流更加均匀,效率也得到了一定程度的提升。试验结果可为该型号离心泵的优化和效率的进一步提升提供一种新的思路和理论参考。