大功率远程射雾器结构参数多目标智能协同优化

来源：机械工程学报杂志2017年第6期北京时间：

作者：陈波, 高殿荣, 杨超, 毋少峰, 张光通

单位：1. 燕山大学机械工程学院 秦皇岛 066004；；2. 秦皇岛首创思泰意达环保科技有限公司 秦皇岛 066004

摘要：为了探究主要结构参数对大功率远程射雾器的射雾距离和射雾效率的影响规律，得出最优设计方案，提出基于正交试验矩阵分析法、反向传播(Back propagation， BP)神经网络算法和遗传算法的多目标智能协同优化方法，利用计算流体动力学(Computational fluid dynamics， CFD)的方法建立正交试验数据库，采用多目标智能协同优化方法对关键结构参数(叶片与轮毂夹角θ、径向间隙h、导流叶片入角α、导流叶片弦长b、导流叶片个数n和射雾风筒倾斜角β)进行协同优化，并结合物理样机进行试验验证。结果表明，各结构参数对射雾距离和射雾效率的综合影响主次顺序依次为β>α>h>θ>b>n，最优结构参数为θ=47.8°、h=3.6、α=15.2°、b=261.6、n=7、β=1°，优化后的射雾距离提升了18.92%，射雾效率提升了12.94%，试验结果与数值计算优化结果基本吻合。该研究结果可为远程喷雾设备的设计和试验提供一定的参考。

关键词：BP神经网络,射雾器,遗传算法,正交试验,多目标优化；

基金资助：* 国家自然科学基金(51375421)，国家重点研发计划(2016YFC0206000)和河北省研究生创新(2016SJBS008)资助项目; 20160312收到初稿，20170115收到修改稿;