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第1章 离心泵三维数字化水力优化设计1

1.1 研究背景及意义1

1.2 国内外研究进展1

1.3 离心泵叶轮三维优化设计平台3

1.3.1 叶片形状参数化3

1.3.2 求解软件的集成4

1.3.3 优化算法的组合策略6

1.3.4 离心泵自动优化设计平台8

1.4 离心泵叶轮三维数字化优化设计9

1.4.1 计算模型9

1.4.2 数值模拟设定10

1.4.3 目标函数和约束条件11

1.4.4 优化过程运行12

1.4.5 优化结果分析15

第2章 宽运行范围轴流泵水力模型开发与应用19

2.1 工程应用需求19

2.2 轴流泵水力模型多工况设计理论与方法20

2.2.1 叶片的参数化造型方法20

2.2.2 用户界面的组成23

2.2.3 优化方法24

2.2.4 轴流泵叶轮自动优化设计平台的架构25

2.2.5 软件集成的关键技术26

2.3 ZM55轴流泵水力模型开发27

2.3.1 凌城泵站主水泵选型分析27

2.3.2 叶轮优化设计29

2.3.3 导叶优化设计31

2.3.4 泵段模型试验36

第3章 低扬程泵站进水流道数字化设计41

3.1 进水流道数字化多目标优化模型41

3.1.1 进水流道优化水力设计的目标函数41

3.1.2 进水流道数字化多目标优化模型42

3.2 进水流道几何参数对流道水力性能的影响43

3.2.1 肘形进水流道43

3.2.2 钟形进水流道52

3.3 进水流道数字化设计软件的研发64

3.3.1 基于iSIGHT的进水流道多目标自动优化平台64

3.3.2 进水流道数字化设计软件的开发65

3.4 本章小结70

第4章 轴（混）流泵机组工况调节71

4.1 轴流泵可调式后置导叶优化调节研究72

4.1.1 泵内水力损失72

4.1.2 导叶调节原理73

4.1.3 实例分析74

4.2 轴流泵可调式前置导叶优化调节研究79

4.2.1 研究方法及数学模型80

4.2.2 前置导叶水力设计80

4.2.3 前置导叶调角改善泵能量特性82

4.2.4 前置导叶调角对轴流泵汽蚀特性的影响88

4.3 轴（混）流泵“双调”技术研究89

4.3.1 “双调”机组配置及选型89

4.3.2 “双调”机组特性91

4.3.3 “双调”机组运行优化计算软件95

第5章 大型低扬程水泵的优化选型99

5.1 轴流泵水力模型系列100

5.2 轴流泵模型性能试验数据拟合方法100

5.2.1 B样条曲线的定义101

5.2.2 二次B样条曲线102

5.2.3 三次B样条曲线102

5.2.4 三次B样条曲线的反算法103

5.2.5 B样条曲线反算法的优化104

5.2.6 曲线中尖点的处理105

5.3 “等扬程加大流量”轴流泵选型步骤105

5.4 轴流泵水力模型系列及选型应用软件开发106

5.4.1 软件开发思想与实现技术106

5.4.2 软件各部分组成及设计流程108

第6章 大型灌排泵站多目标优化选型技术115

6.1 现行泵站选型方法存在的问题115

6.2 以节能和提高运行稳定性为目标的泵站优化选型技术116

6.2.1 泵站流道的参数化表示116

6.2.2 优化目标函数118

6.2.3 水泵与泵站进出水系统的耦合作用的目标函数计算119

6.2.4 泵站节能和稳定运行的优化策略121

第7章 泵站（群）优化调度理论及应用123

7.1 “双调”轴（混）流泵站站内运行优化123

7.1.1 分解协调模型123

7.1.2 协调层的动态规划模型分解协调模型123

7.1.3 区间分割法求水泵的最优转速126

7.1.4 “双调”轴流泵站运行优化计算软件127

7.2 灌区梯级泵站运行优化调度128

7.2.1 梯级泵站级间流量平衡128

7.2.2 灌区长渠道梯级泵站变频调速的优化计算129

7.2.3 基于水力学仿真的灌区梯级泵站优化调度136

7.3 圩区排涝泵站群优化运行模型139

7.3.1 圩区排涝泵站群预报排水模型140

7.3.2 日常排水模型142

7.3.3 某排涝区泵站群运行优化144

第8章 泵站改造与运行标准体系研究152

8.1 研究背景和意义152

8.2 现有泵站技术标准153

8.2.1 我国泵站技术标准发展历程153

8.2.2 国内泵站现行技术标准154

8.2.3 国外泵站相关标准156

8.3 我国现有泵站技术标准体系160

8.3.1 标准体系定义及要求160

8.3.2 现有泵站技术标准体系基本情况160

8.3.3 现有泵站技术标准体系存在的问题172

8.4 泵站改造与安全运行技术标准体系174

8.4.1 泵站改造与安全运行技术标准体系表174

8.4.2 体系中需要制修订的技术标准及制修订时间174

第9章 大中型灌排泵站节能技术综合示范应用177

9.1 某泵站二级站节能改造综合示范应用177

9.1.1 二级站进水系统改造方案178

9.1.2 二级站水泵改造方案186

9.1.3 二级站现场测试186

9.2 梯级泵站优化调度示范应用188

9.2.1 泵站基本资料188

9.2.2 站内优化188

9.2.3 基于仿真的运行优化190

9.3 大型立式轴（混）流泵机组运行工况“双调”技术应用194

9.3.1 应用泵站的基本情况194

9.3.2 泵站“双调技术”改造195

9.3.3 改造后运行效果及效益分析198

9.4 泵站水泵装置多目标优化选型技术应用202

9.4.1 应用泵站概况及优化目标202

9.4.2 优化策略202

9.4.3 水泵选型优化203

9.4.4 进水池优化206

9.4.5 实施效果210