基于正交试验的螺旋轴流式多相流泵多目标设计与优化
基于正交试验的切割型污水泵优化设计
2020年第6期基于正交试验的切割型污水泵优化设计宋冬梅1刘雪垠1陈小明2(1-四川省机械研究设计院（集团）有限公司，成都，610063;2-西华大学能源与动力工程学院，成都，610039)摘要：为解决污水泵叶轮易堵塞、效率低、含大尺寸纤维状污物工况适应性差等问题，本文设计了一种新型半开 式切割型污水泵。
在叶轮初步水力设计基础上，选取叶轮进口直径/>,、叶轮出口直径£)2、叶片出口安放角jS2b、叶片 包角0四个几何因素，按照U(34)正交表进行正交试验，设计出9组方案，并对每组方案进行数值模拟，获得9组设 计方案额定工况下的效率、扬程及轴功率。
通过正交试验分析了各参数对泵效率、扬程的影响规律，得出叶轮出口直 径込是影响效率和扬程的最主要因素，并提出了优化设计方案。
通过样机试验得到优化设计的泵在额定流量点的效率 为74. 8%、扬程为28. 3米，效率高于国家标准8%。
该水力设计方法对排污泵的水力设计具有一定参考价值。
关键词：双叶片排污泵水力设计数值模拟正交试验优化中图分类号：TH311 文献标识码：A引言半开式叶片污水栗抗缠绕、防堵塞性能良好，常用于抽送纸浆、城乡污水等含有大量长纤维物 体、固体颗粒、纸屑等悬浮物的污水介质。
常见的 叶片式污水泵根据其叶轮型式主要分为开式/半开 式、单流道/双流道式、螺旋式/螺旋离心式以及和 常规叶片泵差不多的少叶片数（2 ~ 3片）污水泵。
不同叶轮型式的污水泵都有一定抽送污水的能力，但是也存在一些问题，如流道式、螺旋离心式潜污 泵通过能力好、运行效率高，但运转稳定性较差，容易发生振动，噪音较大；旋流式污水泵过流 能力较好，但是运行效率偏低；常规清水栗加宽流 道而成的污水泵运行效率较高，但其通过能力尤其 是防缠绕能力比其他结构型式的污水泵差。
为解决现有污水泵存在的问题，并结合某工程 项目需要，设计了一种半开式切割型三叶片污水 泵，叶片工作面、背面均带有锋利的刃口，且叶片 前缘后掠，该型茱运行效率高、通过能力强，运行 **基金项目：四川省科技成果转化项目，2020ZHCG0018;四川省科研院所成果转化项目，2020JDZH0013稳定。
《基于正交试验法的对旋轴流风机CFD数值模拟分析》
《基于正交试验法的对旋轴流风机CFD数值模拟分析》篇一一、引言随着计算流体动力学（CFD）技术的发展，对旋轴流风机的数值模拟已成为风力机械领域的重要研究内容。
对旋轴流风机作为高效、低噪音的风机类型，其性能的优化与改进对于提高风力发电效率、降低能耗具有重要意义。
本文采用正交试验法，结合CFD技术，对旋轴流风机进行数值模拟分析，旨在为风机的优化设计提供理论依据。
二、正交试验法原理正交试验法是一种通过设计多因素、多水平的试验方案，利用正交性从全面试验中挑选出部分代表性强的点进行试验，以达到既全面又省时的目的的方法。
该方法能够有效地分析和确定各因素对结果的影响程度，以及找出最佳参数组合。
三、CFD数值模拟方法CFD是一种通过计算机模拟流体流动的技术，它可以实现对复杂流场的可视化分析，以及对流场内物理量的定量描述。
本文利用CFD软件，采用k-ε湍流模型，对旋轴流风机进行三维数值模拟。
四、正交试验设计与数值模拟本文采用正交试验法，设计了包括风机转速、叶片安装角度、叶片数等关键参数的试验方案。
针对每个参数组合，进行CFD数值模拟，得到各工况下的流场分布、压力分布、速度分布等数据。
五、结果分析（一）流场分析通过对各工况下的流场进行分析，可以发现，风机的转速、叶片安装角度和叶片数对流场分布有显著影响。
合理的参数组合可以改善流场的均匀性，降低涡流和湍流强度，从而提高风机的运行效率。
（二）性能分析根据CFD模拟结果，可以得出各工况下的风机性能曲线，包括风量、风压、效率等参数。
通过对性能曲线的分析，可以找出最佳的性能参数组合，为风机的优化设计提供依据。
（三）正交试验结果分析利用正交试验法的极差分析和方差分析等方法，可以确定各因素对风机性能的影响程度。
通过对极差和方差的分析，可以找出主要影响因素和次要影响因素，为风机的优化设计提供指导。
六、结论本文采用正交试验法结合CFD技术，对旋轴流风机进行了数值模拟分析。
通过对流场和性能的分析，得出了各工况下的风机性能参数及最佳参数组合。
高比转速轴流泵叶轮与导叶的正交试验优化
赵勇;董威;肖业祥;汪程鹏;王东;王生辉
【期刊名称】《水力发电学报》
【年(卷),期】2022(41)3
【摘 要】高比转速轴流泵广泛应用在防洪排涝等特殊场合,但其水力效率普遍偏低。为提高其水力效率,并达到节能效果,本文对比转速为1400轴流泵的叶轮与导叶采用正交试验进行水力优化,并探究优化前后泵的内流特性。先对轴流泵叶轮和导叶的几何形状进行参数化解析,对参数化后的控制尺寸设置控制因素,以水力效率为指标设计正交试验,并对正交试验结果进行极差分析,获得影响轴流泵水力性能的关键因素。依据关键因素下的相应水平,调整叶片翼型几何参数,获得叶轮与导叶正交试验优化后结果。结果表明,优化后的叶轮与导叶段的脱流与回流涡等现象均得到有效改善,且叶轮表面压力集中区域扩大,做功能力得到提高,使叶轮、导叶及出水管段的水力损失显著降低。正交试验得到的最终优化方案较于原型泵,其水力性能的水力效率提高了13.22%,且扬程提高至设计指标6.3 m。
【总页数】9页(P92-100)
【作 者】赵勇;董威;肖业祥;汪程鹏;王东;王生辉
【作者单位】长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室;清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室&能源与动力工程系;自然资源部天津海水淡化与综合利用研究所;海南大机电工程学院
【正文语种】中 文
【中图分类】TV734;TK730
【相关文献】
1.采用叶轮出口斜切及导叶喉部优化改善一台节段式多级泵外特性的数值分析与试验研究2.基于载荷分布的潜水轴流泵叶轮与导叶水力设计3.高比转速轴流泵正交优化设计研究4.基于正交试验的多级井用潜水泵叶轮出口与导叶进口参数匹配研究5.基于正交试验的低比转数混流泵叶轮和导叶匹配优化
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基于正交试验的油气混输泵叶轮结构参数优化
基于正交试验的油气混输泵叶轮结构参数优化赵万勇;杨登峰;王钊;李新凯【摘要】Based on the efficiency as optimized object of the YQH-100 Gas-oil multiphase pump, the orthogonal experimental design was used to change and reconfigure the impeller four parame-ters, designed an orthogonal scheme with four factors and three levels. The scheme configuration gets nine different model. Adopt the standard double equation with /re turbulence mode and the SIMPLEC algorithm to conduct numerical simulation and analysis for various structural schemes, and get the best scheme. Using the range analysis to the numerical data, the influence orders of the efficiency can be get,and at last we got the best design combination.%以YQH-100型油气混输泵效率为优化目标,引入正交试验法对叶轮4种参数进行改变并重新配置,设计了一个4因素3水平的正交方案并得到9种不同模型.采用标准k-ε双方程模型结合SIMPLEC算法,对各种不同结构组合进行数值模拟分析,得到最优方案；通过对数值计算的数据进行极差分析,获得了4个几何参数对效率的影响主次顺序,并得出了最优设计组合.【期刊名称】《石油矿场机械》【年(卷),期】2012(041)003【总页数】5页(P43-47)【关键词】油气混输泵;正交试验;数值模拟;优化设计【作者】赵万勇;杨登峰;王钊;李新凯【作者单位】兰州理工大学能源与动力工程学院,兰州730050;兰州理工大学能源与动力工程学院,兰州730050;兰州理工大学能源与动力工程学院,兰州730050;兰州理工大学能源与动力工程学院,兰州730050【正文语种】中文【中图分类】TE964随着世界经济的发展，各国对石油和天然气的需求日益增加，陆上边际油田、沙漠油田的开发特别是海上油田的开发成为许多石油生产国关注和研究的重点。
一种基于正交试验的航空燃油离心泵优化设计方法
一种基于正交试验的航空燃油离心泵优化设计方法
航空燃油离心泵是飞机燃油系统中重要的组成部分，其性能的优化设计对于飞机安全飞行和高效服务至关重要。
本文提出了一种基于正交试验的航空燃油离心泵优化设计方法，通过正交试验设计来确定影响离心泵性能的因素，然后采用响应面法进行参数优化。
首先，确定离心泵的设计因素，包括离心泵进口直径、离心泵叶片数、离心泵叶片弦长和离心泵转速等因素。
然后，采用正交试验设计方法，在确定的范围内取不同水平的因素值进行试验，得到不同因素水平下的离心泵性能指标。
通过对试验结果的统计分析，确定各因素的主次关系和影响程度。
接着，将得到的实验数据建立离心泵性能的响应面模型，利用该模型进行参数优化。
通过求解得到响应面模型的最优解，确定离心泵最佳的设计参数组合，得到性能最优的航空燃油离心泵。
最后，对优化设计的离心泵进行仿真验证，验证结果表明优化后的离心泵性能指标有所提升。
本文提出的基于正交试验的航空燃油离心泵优化设计方法具有较高的可行性和实用性，可为离心泵的优化设计提供有益的参考。
基于正交试验的S管道参数优化设计
基于正交试验的S管道参数优化设计宫百香;冉杰娃;韩冬;王志强【摘要】在泵送混凝土过程中,换向阀中的S管道常出现堵塞现象.为防止混凝土堵塞S管道,采用Fluent软件建立S管道仿真数值模型,并结合正交试验表在给定条件下对模型进行多次数值模拟,得到S管道各参数的最佳值.将优化前后数值模拟结果进行对比分析,分析表明,优化后S管道混凝土流动更流畅.【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2017(039)001【总页数】5页(P8-12)【关键词】S管道;数值模拟;正交试验;参数优化【作者】宫百香;冉杰娃;韩冬;王志强【作者单位】长春工业大学机电工程学院,长春 130012;长春工业大学机电工程学院,长春 130012;长春工业大学机电工程学院,长春 130012;长春工业大学机电工程学院,长春 130012【正文语种】中文【中图分类】TU64换向阀作为混凝土输送泵中的关键部件，在混凝土泵送过程中通过换向，使换向阀中的S管道与两个混凝土输送缸交替连接，实现混凝土的排料和吸料动作，在泵送过程中起到中间桥梁的作用[1]。
S管道由于其形状和安装的特殊性，S管道内混凝土流动压力损失较大，容易引起混凝土堵塞S管道[2,3]。
轻微的堵塞会影响泵送工作进程，严重的堵塞可能会发生爆管等危及人生安全的事故，故在泵送过程中应尽可能避免S管道的堵塞。
S管道中混凝土运动情况比较复杂，S管道结构参数的改变对混凝土的流动压力影响较大。
S管道压力损失大小可反映混凝土流动特性。
压力损失越小，混凝土流动越流畅，混凝土堵塞S管道的可能性就越小[4]。
针对S管道堵塞问题，首先研究S管道压力损失与其结构参数的关系，并采用正交试验设计和FLUENT数值模拟方法对S管道进行优化设计。
S管优化设计的原则是，减少混凝土在S管道内的流动阻力，促进混凝土流动顺畅，防止混凝土堵塞S管道。
1）S管道几何参数计算由图1可知，S管主要由AB、CE两段抛物线弯管和中间BC段直管道组成[5]。
轴流泵叶片多学科设计优化
( )
3
图3 Fig． 3 叶根处的剖面图
轴流泵模型多学科优化结果及分析
水泵设计参数
3. 1
Cross sectional view at the blade root
叶根处由扬程产生轴向推力 M T ，假定扬程 H 沿径向分布为常数， 则 1 2 πλ0 Ｒ l ρgh MT = （ λ ） cosβ e Ｒ dλ = t η h λ0 Z
N≤8. 0 D≤1. 9 0. 6 ≤a1 ≤1. 0 0. 4 ≤b ≤0. 55 1 5. 0 ≤c1 ≤22. 0 1. 0 ≤z m1 ≤1. 5
该系数用于判断各断 其中 D 为叶栅当量扩散系数， 面叶栅的综合工作状态， 系数值大于 1. 9 ， 叶栅内容 易脱流。N 为轴流泵叶轮的汽蚀余量， 影响汽蚀余 量的主要因素是泵叶轮进口的几何参数。因此在叶片 设计优化时要充分考虑汽蚀余量对水力性能的影响。 结构学科优化模型（ 子问题 2 ） ： 设计变量 b2 ， c2 ， z m2 a2 ， 目标函数 minＲ2 = （ a － a2 ） 2 + （ b － b2 ） 2 + （ c － c2 ） 2 + （ z m － z m2 ） 2 S≤300 0. 6 ≤a2 ≤1. 0 0. 4 ≤b2 ≤0. 55 5. 0 ≤c ≤22. 0 2 1. 0 ≤z m2 ≤1. 5 （3）
［2 ］
（ 2 ） 轮毂比 d / D 从水力性能上看， 减小轮毂比可以增加过流面 ， ， 积 减小水力摩擦损失 有利于汽蚀性能的改善， 但 ， ， 是过分减小轮毂比 会增加叶片的扭曲 降低结构强 度， 而且会过早造成非设计工况液体的流动分离 。 因此需要合理设计找出最佳的轮毂比 。 （ 3 ） 叶片翼型厚度比 h / l 从水力性能上讲， 叶片越薄， 水力性能越好； 但 是叶片过薄， 结构强度要求无法满足。 因此要将上 述两方面综合考虑找出最佳的翼型厚度 。 1. 2 协同优化设计的设计思想 在传统工程设计框架中， 优化计算是在一个优 ［4 － 5 ］ 。针 对 设 计 对 象 的 规 模 越 来 越 化器中进行 的 大， 复杂度越来越高， 协同优化方法提出一种新的设 计思想， 即将复杂的工程设计问题分解为系统级设 计和并行的几个子问题设计， 系统级设计者向各子 问题设计者给出设计向量的期望值， 各子问题设计 者在只考虑本子问题约束的情况下， 使设计向量值 与系统级传递下来的期望值差距最小 。系统级设计 者根据来自各个子问题设计者的返回信息 ， 按照一 定的规则协调子问题的不一致， 同时使得原问题目 标函数最优。协同优化中系统级与子问题之间的关 系如图 1 所示。 协同优化的 2 个重要特点在于： 子问题并行优 化， 系统级协调；各子问题优化保持独立。 协同优化的这 2 个特点在数学上表现为： 原有 的优化设计问题分为两级， 一个系统级优化和并行
螺旋桨流场数值模拟与优化设计
螺旋桨流场数值模拟与优化设计螺旋桨是一种重要的船舶推进装置，它的设计和优化对于船舶的性能和效率具有关键作用。
而螺旋桨的性能与其流场密切相关。
为了更好地理解和优化螺旋桨的流场特性，数值模拟成为了一种重要的研究手段。
数值模拟是通过计算机模拟物理或工程现象的数学模型，以获取结果并推导出相应的结论。
在螺旋桨的数值模拟中，常用的方法是计算流体力学（CFD）方法。
CFD方法通过将流体划分成离散的计算单元，并运用守恒方程、流体运动方程和边界条件等基本原理，求解流体的速度、压力和其他相关参数。
首先，通过数值模拟可以获得螺旋桨的流场分布情况。
在数值模拟中，可以设定不同的边界条件和螺旋桨的几何参数，然后求解流场中的速度和压力分布。
通过分析螺旋桨周围的流场，可以了解到绕螺旋桨旋转的流体是如何受到螺旋桨叶片影响的。
这对于螺旋桨的设计和优化有着重要的参考价值。
其次，数值模拟还可以研究螺旋桨的性能参数，如推力、效率等。
在数值模拟中，可以计算螺旋桨叶片的力学特性，进而推导出螺旋桨的推力和效率。
通过改变螺旋桨的几何参数和边界条件，可以优化螺旋桨的设计，以达到更好的推进效果和节能效果。
此外，数值模拟还可以用于研究螺旋桨的噪声和振动特性。
对于大型船舶而言，螺旋桨的噪声和振动是非常重要的问题。
通过数值模拟可以预测和分析螺旋桨产生的噪声和振动，并寻找相应的改进方案。
这不仅可以提高船舶的运行安全性，还能减少对水生生物的干扰。
在数值模拟中，还可以考虑其他因素对螺旋桨性能的影响，如流体的黏性、湍流等。
这些因素都会对螺旋桨的流场分布和性能参数产生影响，因此在模拟中需要进行相应的考虑和分析。
此外，数值模拟还可以结合实验数据和现场观测结果，进行验证和修正，以提高模拟的准确性和可靠性。
总结而言，螺旋桨的流场数值模拟与优化设计在船舶工程领域中具有重要意义。
通过数值模拟，我们可以深入研究螺旋桨的流场特性，优化螺旋桨的设计和性能参数，并研究螺旋桨的噪声和振动特性。
基于新型剖面设计的螺旋桨多目标性能权衡优化
０ 引 言
Ｅ ｐｅ 方 法 是 德 国 斯 图 加 特 大 学 的 Ｒ Ｅ ｐｅ 教 ｐｌ ｒ ． ｐｌ ｒ
Ｌ ＮＧ Ｗｅ Ｏ ｎ，ＸＩ ｉ Ｅ Ｗｅ ，ＹＡＮ Ｘｉｎ — ｕ ，ＱＩ ｉｏｙ ａ Ｇ ａ ｇ ｈ ｉ Ｕ Ｌａ —ｕ ｎ （ ｈｎ ｈｐ Ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｎ ｓｇ ｅ ｔｒＷ ｕ ａ ３ ０ ４， ｈ ｎ ） Ｃ ｉａＳ ｉ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔａ ｄ Ｄｅｉｎ Ｃ ｎｅ ， ｈ ｎ ４ ０ ６ Ｃ ｉａ
Ａ ｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ： Ｎｅ ｗ ｋ ｎ ｏ ａｒｏｌ ｒ ｆｌ ｗｉ ｂ ｔｅ ａ ｔ— ａ ｉ ｔ ｎ ｅ ｏ ｍａ ｃ ｗａ ｄ ｓｇ ｄ ｓｎ ｉｄ ｆ ｉ ｉ ｆ ｐ ｏ ｅ ｉ ｔ ｈ ｅｔ ｒ ｎ ｉｃ ｖｔ ｉ ｐ ｒ ｒ ｎ ｅ ａｏ ｆ ｓ ｅ ｉｎｅ ｕ ｉ ｇ
关 键词 ： 翼 型剖 面 ； 旋桨 ；多 目标 优化 螺 中图分 类号 ： Ｕ ６ ． ３ ６４３ 文 献标 识码 ： Ａ
Ｄ ：０ ３ ０ ／．ｓｎ １７ — ６ ９ ２ １ ． １０ ２ ＯＩ １ ．４ ４ ｊｉ ． ６ ２ ７ ４ ．０ １ １ ． １ ｓ 文 章 编 号 ： １７ — ６ ９ ２ １ ） １ ０ ５ — ５ ６ ２ ７ ４ （ ０ １ １ — ０ ６ ０
第３ ３卷 第 １ １期 ２１ ０ １年 １ １月
舰
船
科
学
技
术
Ｖｏ ． ３ ．Ｎｏ １ １３ ． １
ＳＨＩ ＣＩ Ｐ Ｓ ＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｎｏ ．，２ ｖ ０１ １
基于粒子群算法的螺旋输送机多目标优化设计
送机输送物料 的输送率 Ｑ ，以其作为优化中的 １ 个
Ｖｅ ｌｇ，２ ０ ． ｒ ａ ０ ２
［ ］ 机械工业部北京起重运 输机械研究 所 ，武汉 丰凡科 技 １
开发有限责任公 司 ．Ｄ Ｉ Ａ）型带 式输 送机 设计 手 Ｔ Ｉ（
［ ］Ｄ Ｍ Ｓｌｉ ｓ Ｄ Ｍ ．． ｒｇ ｍｍｎ ｕ ｅ Ｒ ．０９ ４ Ｅ ｏ ｔｎ．Ｅ Ｅ ２ １１ｐｏｒ ｉ ｇｉ ［ ］２Ｏ ． ｕｏ ａ ｇ ｄ
ｃ ｅ ｃ ｎ ｒ ａ ｅ ｙ４ ５％ ．ｐ ｏ ｉ ｉ ｇ ａ ｃ ｒ ｉ ｅｅ ｅ ｃ ｏ ｅ ｏ ｔ ｌｄ ｓｇ ｆ ｈ ｃ ｅ ｃ ｎ ｅ ｏ ． ｉｎ ｙ ｉ ｃ ｅ ｓ ｓ ｂ ． ｒ ｖｄ ｎ ｅ ｔ ｎ ｒ ｆｒ ｎ ｅ ｆ ｒｔ ｐ ｉ ｅ ｉｎ ｏ ｅ ｓ ｒ ｗ ｏ ｖ ｙ ｒ ａ ｈ ｍａ ｔ
１ 优化 设计模型
１ １ 设 计 要求 ．
旋轴轴 向移 动。它不仅可 以满 足长距离输送 物料
的要求 ，还可 以完 成 对 物 料 的 混合 、搅 拌 等 工作 。
某 螺旋 输 送 机 ，已 知 电机 的额 定 功 率 Ｗ ＝１ １
螺旋输送机 具有结构紧凑 、密封性好 、操作维 护 方便 、物料不易洒落 等优 点。螺旋 输送机 的设计
ｍ ｌ—ｂｅｔ ｅ ｐｉ ｉ ｔｎｍ ｄｌ ｆｈ ｃｅ ｏｖｙｒ ａｄｓｌｅ ｔｅ ｔｅ ｔａ ｍ ｄｌ ｉ ａｔｌ ｗ ｒ ｐｉ ｉ － ｕｔｏｊｃ ｖ ｔ ｚ ｉ ｏｅ ｏ ｔｅｓｒ ｃｎｅｏ， ｎ ｖｓ ｈ ｈｍａ ｃｌ ｏｅ ｗｔ Ｐ ｒｃ Ｓ ａ Ｏ ｔ ｚ ｉ ｉ ｏ ｍ ａｏ ｗ ｏ ｍａ ｉ ｈ ｉｅ ｍ ｍ ａ
准则 是 既 要 保 证 有 足 够 的强 度 、刚 度 ， 同时 还 要 保 证有 足够 的输送 量 和 较小 的质量 以便 于移 动 Ｊ 。 螺旋 体 是 螺 旋 输 送 机 的 核 心 ，它 需 要 设 计 的参 数
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基于正交试验的螺旋轴流式多相流泵多目标设计与优化
基于正交试验的螺旋轴流式多相流泵多目标设计与优化
摘要：螺旋轴流式多相流泵是一种应用广泛且重要的流体输送设备，其设计和优化对于提高输送效率和降低能耗具有重要意义。
本文利用正交试验方法，针对多目标设计与优化问题展开研究，通过正交试验设计的多次实验，确定多相流泵设计的最佳参数，以达到同时满足多种目标的优化效果。
研究结果表明，基于正交试验的螺旋轴流式多相流泵多目标设计与优化方法具有很高的可行性和有效性。
关键词：螺旋轴流式多相流泵；多目标设计与优化；正交试验；参数优化
1. 引言
随着油田开发和石油工业的不断发展，多相流泵作为一种重要的流体输送设备，在油气输送、石油化工、海底油气开发等领域得到广泛应用。
多相流泵不仅能够输送包括气体、液体、颗粒在内的复杂多相流体，还能够提供稳定持续的流量与压力。
因此，提高多相流泵的输送效率和降低能耗成为当前研究的热点之一。
2. 相关工作
目前，针对螺旋轴流式多相流泵的设计与优化，已经有一些研究进行了探索。
例如，有学者利用数值模拟方法，对螺旋轴流式多相流泵的内部流动进行分析，并进行了一些设计参数的优化。
然而，这些方法需要大量的计算资源和较长的计算时间，限制了其在实际设计中的应用。
3. 正交试验设计
为了解决上述问题，本文采用了正交试验的方法，对螺旋轴流
式多相流泵的多目标设计与优化问题进行研究。
正交试验设计是指通过选择一组正交表来确定试验方案，以尽可能少的实验次数获得尽可能多的信息。
正交试验设计适用于多因素多目标问题，具有较高的可行性和有效性。
4. 多目标设计与优化
在本研究中，首先选择了影响螺旋轴流式多相流泵性能的几个主要因素作为设计变量，包括叶片角度、齿数、叶片高度等。
然后，利用正交试验设计的方法，得到了一组试验方案。
在每次试验中，通过对不同试验方案进行测试和数据分析，得到了多种目标指标的值。
最后，通过综合多种目标指标的值，利用优化算法找到了最佳设计方案，并验证了其有效性和可行性。
5. 结果与讨论
本研究利用正交试验设计的方法成功地实现了螺旋轴流式多相流泵的多目标设计与优化。
通过多次实验和数据分析，得到了螺旋轴流式多相流泵主要设计变量的最佳取值范围，以达到同时满足多种目标的优化效果。
研究结果显示，优化后的螺旋轴流式多相流泵在输送效率和能耗方面相比传统设计有了显著的改善。
6. 总结
本文基于正交试验的方法，对螺旋轴流式多相流泵的多目标设计与优化问题进行了研究。
研究结果表明，基于正交试验的螺旋轴流式多相流泵多目标设计与优化方法具有很高的可行性和有效性，能够提高多相流泵的输送效率和降低能耗。
该研究对于螺旋轴流式多相流泵的设计与优化具有一定的参考价值，并为相关领域的研究提供了一种新的思路和方法。
综合以上研究结果，本研究成功实现了正交试验设计方法在螺旋轴流式多相流泵的多目标设计与优化中的应用。
通过对关键设计变量的优化，螺旋轴流式多相流泵在输送效率和能耗方面取得了显著的改善。
该研究方法具有较高的可行性和有效性，为螺旋轴流式多相流泵的设计与优化提供了新的思路和方法。
这对于提高多相流泵的性能和应用具有重要的指导意义。
同时，该研究也为相关领域的研究提供了参考和借鉴。