一种吸油烟机用多翼离心风机鲁棒优化设计方法

1.本发明涉及气体动力学领域，特别涉及一种吸油烟机用多翼离心风机鲁棒优化设计方法。


背景技术：

2.随着社会生活水平的提高，吸油烟机在人们的生活中普遍使用，巨大的市场需求促使吸油烟机行业迅速发展，同时对吸油烟机的性能指标和日常清洁维护提出了更高的要求。
3.多翼离心风机由于具有噪声低、整体尺寸小、流量系数大等优点，被广泛应用于吸油烟机中，其性能的好坏对吸油烟机的影响最为显著，在吸油烟机使用的过程中，油烟通过多翼风机的流道进入叶轮，在叶片表面产生油垢堆积，油垢的厚度随吸油烟机时间的延长而增加，油垢的存在改变了通流部分几何结构，会导致多翼离心风机性能偏离设计预期甚至发生严重衰退，使得抽烟效果大打折扣，亦不利于机器安全可靠运行。目前，家用吸油烟机行业默认多翼离心风机需每1-2年进行清洁以避免油垢长期堆积带来的性能恶化问题，然而，多翼风机叶片的清洗通常需要专业人员进行操作，增加了人们在吸油烟机使用过程中的成本。据初步调研，80％以上的消费者并未定期对吸油烟机进行专业清洗，存在抽烟效果低、运行噪声大、使用寿命短、安全可靠性差等潜在隐患。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的多翼离心风机叶轮随油垢堆积而性能恶化问题，本发明提出了一种吸油烟机用多翼离心风机鲁棒优化设计方法，充分考虑了叶轮油垢堆积对多翼风机性能参数的影响，通过优化风机的几何设计参数，使多翼离心风机在处于洁净状态和积垢状态时的性能参数都处于较高水平，而且多翼离心风机的性能参数随油垢堆积的衰减速率较慢，延长了叶片的清洁周期。
5.本发明的目的通过如下技术方案来实现：
6.一种吸油烟机用多翼离心风机鲁棒优化设计方法，包括以下步骤：
7.1)根据多翼离心风机的理论设计方法，多翼离心风机的几何结构描述基于其流通部件，流通部件包括叶轮、蜗壳和集流器；
8.2)对不同运行年数的多翼离心风机流通部件的几何结构进行测量和逆向建模，获得多个不同积垢程度的多翼离心风机模型，对多翼离心风机模型进行基于计算流体动力学的仿真实验，根据仿真实验的结果和敏感性分析研究积垢对于风机气动性能和声学特性的影响，找到风机性能敏感的积垢区域，针对积垢区域选取结构参数进行参数化表征；
9.3)对风机性能敏感的积垢区域的参数进行优化设计，优化命题的优化目标为最大化风机在特定时间内积垢运行性能加权平均值、最小化风机在特定时间内的年性能衰减率，设计变量为洁净风机的几何结构参数，约束条件为气动噪声限制、通过结构参数的经验设计方法得到的几何结构参数范围，采用优化方法对该鲁棒优化命题进行求解，获取鲁棒
最优解。
10.本发明进一步的改进在于，步骤1)中，叶轮由多个向前叶片、叶轮前盘和叶轮后盘组成，其结构参数为叶轮外径、叶轮内径、叶片进口角、叶型中线最大弯曲度、叶片出口角、叶片数量和叶片厚度，利用几何参数化方法描述并控制叶轮的单个或多个结构参数，获得新的叶轮几何；蜗壳的结构参数为蜗壳型线、蜗舌型线和轴向高度，利用几何参数化方法控制集蜗壳的结构参数实现对蜗壳的参数化；集流器的结构参数为集流器型线和集流器出口半径，控制集流器的结构参数实现对集流器的参数化。
11.本发明进一步的改进在于，叶轮参数化方法包括b样条曲线和贝塞尔曲线，通过编程实现控制叶片的结构参数获得叶片的叶型中线，叶片的结构参数包括叶片进口角、叶片出口角和叶型中线最大弯曲度。
12.本发明进一步的改进在于，步骤2)中，对于表征多翼离心风机通流部件积垢程度的参数，选择用来评定表面粗糙度的轮廓算术平均偏差ra，其定义如下：
[0013][0014]
式中，l为取样长度，y表示积垢轮廓上凹凸各点到光滑壁面的距离，其值均大于0。
[0015]
本发明进一步的改进在于，步骤2)中，针对风机性能敏感的积垢区域进行参数化表征，选取积垢区域所在通流部件的单个或多个结构参数对该通流部件进行参数化表征，并利用采样方法生成所选取结构参数的训练样本和测试样本，采用基于计算流体动力学的仿真实验获得每个样本点对应的性能指标参数，建立近似反映多翼离心风机特定结构参数与性能关系的代理模型。
[0016]
本发明进一步的改进在于，采用采样方法在设计空间内均匀地抽取n个样本点，记为并通过基于计算流体动力学的仿真实验得出特定样本点对应下的气动性能以样本点参数和对应的风机性能作为代理模型的输入端和输出端。
[0017]
本发明进一步的改进在于，步骤3)中，在求解鲁棒优化命题过程中，每一个中间样本多翼离心风机关于最大化风机在特定时间内积垢运行效率加权平均值的性能指标、最小化年性能衰减率的性能指标由预测多翼离心风机性能指标的代理模型获得。
[0018]
本发明进一步的改进在于，步骤3)中，在求解鲁棒优化命题过程中，设计变量为风机性能敏感的积垢区域所在通流部件中选取的单个或多个结构参数。
[0019]
本发明进一步的改进在于，步骤3)中，优化方法为多目标遗传算法，根据采用的优化方法步骤，并结合基于计算流体动力学的仿真实验对优化命题进行求解，确定多翼离心风机的最佳参数。
[0020]
本发明进一步的改进在于，步骤3)中，积垢运行性能包括风量和效率。
[0021]
与现有技术相比，本发明至少具有如下有益的技术效果：
[0022]
(1)调查显示，使用人群在选购吸油烟机时两个重要的考量因素为性能和噪声，本发明采用多目标优化算法来提升风机效率、风量等性能指标，并以噪声作为约束条件，在提高风量、效率等气动性能指标的同时，降低气动噪声。同时，本发明从风机的气动优化设计入手，探究影响风机性能的多个结构参数，基于吸油烟机的工作原理对其关键部件进行深度优化，以最大化风机在特定时间内积垢运行性能加权平均值作为优化目标之一，通过设
置加权系数保证风机在洁净状态下的性能指标较现有指标有所提升。
[0023]
(2)在目前吸油烟机用多翼离心风机的优化研究中，只关注多翼离心风机在洁净状态下的气动性能和声学特性，而忽略了使用人群对吸油烟机性能持久、维护简单的长期需求，本发明考虑了吸油烟机在运行过程中油烟在多翼离心风机上堆积，导致的风机通流部件几何结构发生变化，风机性能恶化，以及安全可靠性下降的问题。本发明的优化设计通过将不同运行年数的积垢风机逆向建模和敏感性分析得到风机性能敏感的区域，对该区域进行参数化表征和进一步优化设计，并且以最大化风机在特定时间内积垢运行性能加权平均值、最小化风机年性能衰减率作为主要优化目标之一，使优化后的风机性能随运行时间的延长而衰减较慢，延长了多翼离心风机的有效使用年限，将风机的清洗周期延长，有效保证了风机安全可靠运行。
[0024]
综上，本发明针对多翼风机叶轮随油垢的堆积而性能衰减的问题，提出了一种考虑油垢堆积的多翼风机叶轮鲁棒优化设计方法，实现了多翼风机在5年的使用期限内，其效率随油垢的堆积衰减速率较慢，始终处于一个较高的水平，将吸油烟机的清洗周期由1-2年延长至5年。
附图说明
[0025]
图1为多翼离心风机主视结构示意图；
[0026]
图2为多翼离心风机侧面结构示意图；
[0027]
图3为多翼离心风机等厚叶片叶型中线图。
[0028]
附图标记说明：
[0029]
1、叶轮；2、向前叶片；3、叶轮前盘；4、叶轮后盘；5、叶轮外径；6、叶轮内径；7、蜗壳；8、蜗舌型线；9、集流器；10、叶片进口切向速度；11、叶片进口角；12、叶片进口旋转速度；13、叶片出口到叶轮中心的连线与水平轴夹角；14、叶型中线最大弯曲度；15、叶型的弦长；16、叶片出口切向速度；17、叶片出口角；18、叶片出口旋转速度；19、叶片进口端点；20、叶片出口端点；21、控制点p1；22、控制点p2。
具体实施方式
[0030]
下面将参照附图更详细地描述本发明的具体实施例。虽然附图中显示了本发明的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0031]
需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
[0032]
本发明提供的一种吸油烟机用多翼离心风机鲁棒优化设计方法，包括以下步骤：
[0033]
步骤一：根据多翼离心风机的理论设计方法，多翼离心风机的几何结构描述主要基于其流通部件，流通部件包括叶轮1、蜗壳7和集流器9。所述叶轮1由多个向前叶片2、叶轮前盘3和叶轮后盘4组成，其结构参数主要为叶轮外径5、叶轮内径6、叶片进口角11、叶型中线最大弯曲度14、叶片出口角17、叶片数量、叶片厚度，利用几何参数化方法描述并控制叶轮1的单个或多个结构参数，可获得新的叶轮几何；所述蜗壳7的结构参数主要为蜗壳型线、蜗舌型线8、轴向高度，利用几何参数化方法控制集蜗壳的结构参数可实现对蜗壳的参数化；所述集流器9的结构参数主要为集流器型线、集流器出口半径，控制集流器的结构参数可实现对集流器的参数化。
[0034]
步骤二：对不同运行年数的多翼离心风机流通部件的结构进行高精度测量和逆向建模，获得多个不同积垢程度的多翼离心风机模型，对多翼离心风机模型进行基于计算流体动力学的仿真实验，根据仿真实验的结果和敏感性分析研究积垢对于风机气动性能和声学特性的影响，找到风机性能敏感的积垢区域，重点针对该区域选取结构参数进行参数化表征。
[0035]
步骤三：风机鲁棒优化命题的优化目标为最大化风机在特定时间内积垢运行性能(包括但不限于风量、效率)加权平均值、最小化风机在特定时间内的年性能衰减率，设计变量为洁净风机的几何结构参数，约束条件为气动噪声限制、通过结构参数的经验设计方法得到的几何结构参数范围，采用优化方法对该鲁棒优化命题进行求解，获取鲁棒最优解。
[0036]
进一步地，所述的叶轮参数化方法包括但不限于b样条曲线、贝塞尔曲线，可通过编程实现控制叶片的结构参数(包括但不限于叶片进口角、叶片出口角17、叶型最大弯曲度)获得叶片的叶型中线。
[0037]
进一步地，所述的重点针对风机性能敏感的积垢区域进行参数化表征，选取该区域所在通流部件的单个或多个结构参数对该通流部件进行参数化表征，并利用采样方法(包括但不限于拉丁超立方、均匀设计方法)生成所选取结构参数的训练样本和测试样本，采用基于计算流体动力学的仿真实验获得每个样本点对应的性能指标参数，建立近似反映多翼离心风机特定结构参数与性能关系的代理模型。
[0038]
进一步地，在求解鲁棒优化命题过程中，每一个中间样本多翼离心风机关于最大化风机在特定时间内积垢运行效率加权平均值的性能指标、最小化年性能衰减率的性能指标由预测多翼离心风机性能指标的代理模型获得。
[0039]
进一步地，在求解鲁棒优化命题过程中，设计变量为风机性能敏感的积垢区域所在通流部件中选取的单个或多个结构参数。
[0040]
进一步地，所述的优化方法包括但不限于多目标遗传算法，根据采用的优化方法步骤，并结合基于计算流体动力学的仿真实验对优化命题进行求解，确定多翼离心风机的最佳参数。
[0041]
实施例
[0042]
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本发明实施例的限定。
[0043]
为了更好地理解，如图1所示，多翼离心风机的主要通流部件包括但不限于叶轮1、蜗壳7和集流器9，其中，叶轮1的主要结构参数有叶轮外径5、叶轮内径6、叶片进口角11(叶片进口切向速度10方向与叶片进口旋转速度12方向的夹角)、叶型中线最大弯曲度14、叶片
出口角17(叶片出口切向速度16方向与叶片出口旋转速度18方向的夹角)、叶片数量、叶片厚度，采用非均匀b样条曲线方法对叶型中线进行参数化表征，从而对叶片2的结构参数(包括但不限于叶片出口到叶轮中心的连线与水平轴夹角13、叶型中线最大弯曲度14、叶片出口角17)进行控制获得叶型中线，避免出现不合理叶型。
[0044]
保证叶片进口端点19和叶片进口角17不变，当确定叶片出口到叶轮中心的连线与水平轴夹角13的大小后，可确定叶片出口端点20的位置，且当确定叶片出口角17和叶型中线最大弯曲度14后，保证控制点p121和控制点p222的连线平行于叶型的弦长15时，可以确定控制点p121和控制点p222的位置。出现叶型中线最大弯曲度14的位置由节点矢量t决定，节点矢量t的生成按照hartley-judd算法，节点区间长度：
[0045][0046]
式中，n＝控制点个数-1(n＝3)，k为样条曲线的次数(k＝2)，i＝k+1,k+2,
…
,n+1(本专利中i＝3,4)，lj＝|p
j-p
j-1
|,j＝1,2,
…
,n，其中四个控制点为叶片进口端点p019、控制点p121、控制点p222和叶片出口端点p320；
[0047]
节点值：
[0048][0049]
式中，i＝k+1,k+2,
…
,n(i＝3)，且tk＝0，t
n+1
＝1。
[0050]
引入基函数n
i,k(t)
来定义非均匀b样条曲线：
[0051][0052][0053]
式中，n
i,k(t)
为第i个k次样条曲线的基函数k＝2)，i＝0,1,
…
,n(n＝3)。
[0054]
非均匀b样条曲线的表达式：
[0055][0056]
该非均匀b样条曲线即可描述叶型中线。以生成合理叶型为目的，使用python编程实现利用非均匀b样条曲线得到叶型中线的控制程序，通过调整叶片的三个设计参数取值(叶片出口到叶轮中心的连线与水平轴夹角13、叶型中线最大弯曲度14、叶片出口角17)，确定三个设计参数合适的参数范围。再结合选定的叶轮外径5、叶轮内径6、叶片厚度、叶片数量可获得新的叶轮1几何。
[0057]
蜗壳7的几何结构可由蜗舌型线8、蜗壳型线、蜗壳轴向高度等结构参数确定，蜗壳型线的设计方法是以蜗壳周向流量分布相等和流体在蜗壳内流动时的动量矩恒定的假设为前提，进而推导出对数螺旋线或阿基米德螺旋线，通过调整螺旋线的扩散角可以控制蜗壳型线，蜗舌型线8常设计为圆弧状，通过调整圆弧半径可控制蜗舌型线8实现对蜗壳7结构的参数化。集流器9的几何结构可由集流器型线、集流器出口半径等结构参数确定，控制集
流器9的结构参数可实现对集流器的参数化，以实现对风机几何的精确描述和灵活控制。
[0058]
对已运行了不同年数的各个多翼离心风机流通部件的结构进行高精度测量和逆向建模，获得多个不同积垢程度的多翼离心风机模型，对于表征多翼离心风机通流部件积垢程度的参数，选择用来评定表面粗糙度的轮廓算术平均偏差ra，其定义如下：
[0059][0060]
式中，l为取样长度，y为轮廓偏距，这里，y表示积垢轮廓上凹凸各点到光滑壁面的距离，其值均大于0。当取样长度l足够小时，ra恰好反映了积垢引起的当地粗糙度的大小，洁净状态下多翼离心风机通流部件的表面粗糙度为0。通过对风机模型进行基于计算流体动力学的仿真实验，得到每个风机模型对应的风量、效率等气动性能参数。逐一改变风机模型各流通部件的积垢情况，进一步探索风机气动性能受积垢变化的敏感性规律，根据仿真实验的结果和敏感性分析研究积垢对于风机气动性能和声学特性的影响，找到风机性能敏感的积垢区域，在接下来的鲁棒优化设计过程中，重点针对该区域选取结构参数进行参数化表征。
[0061]
鲁棒优化设计旨在提高洁净风机气动性能的同时，力求将由积垢引起的风机气动性能的衰退程度降至最低，使得风机即使在积垢状态下，也能够保持优良的气动性能，目标函数的设置如下：
[0062]
最大化风机在特定时间内积垢运行性能(包括但不限于风量、效率)的加权平均值：
[0063]
max f1＝μ(特定时间内性能均值)
[0064]
最小化风机在特定时间内的年性能衰减率：
[0065][0066]
鲁棒设计变量为风机性能敏感的积垢区域所在通流部件中选取的单个或多个结构参数，通过改变结构参数可对该流通部件的几何进行灵活控制。约束条件为几何约束和噪声约束，几何约束是吸油烟机箱体对流通部件的最大尺寸限制，以及通过各个结构参数的经验设计方法得到结构参数范围，噪声约束根据可由《吸油烟机》国家标准gb/t 17713-2011获得。
[0067]
上述多翼离心风机鲁棒优化设计可归结为一个多目标优化问题，在求解优化命题过程中，采用kriging模型作为优化过程中的近似模型以取代仿真实验求解，每一个中间样本多翼离心风机关于最大化风机在特定时间内积垢运行效率加权平均值的性能指标、最小化风机在特定时间内的年性能衰减率的性能指标可由预测多翼离心风机性能指标的kriging模型获得。kriging模型的输入端为风机性能敏感的积垢区域所在通流部件中选取的单个或多个结构参数，输出端则为对应的风机气动性能。关于kriging模型的训练样本和测试样本，使用试验设计方法中的最优拉丁超立方随机生成60组样本点，记为尽量使得样本点均匀分布在由参数变化范围组成的设计空间里，并利用基于计算流体动力学的仿真实验获取这60组样本点的气动性能，记为从样本空间中选取50组样本作为
训练样本，建立kriging模型中设计参数和性能的响应关系，kriging模型通过将目标函数视为高斯过程以实现k维变量x与其响应y之间的映射关系，关于变量x和y的kriging模型可表述：
[0068]
y(x)＝μ+ε(x)
[0069]
式中，μ是高斯过程的均值，ε(x)是符合高斯分布的误差项，即ε(x)～n(0，σ2)。对于任意两点x(i)和x
(j)
来说，它们的误差项被认为是相互关联的，并引入如下相关函数
[0070][0071]
式中，θd和pd是待定系数，其最优值可通过最大化样本点的似然函数得到。
[0072]
则对于任意未知点x，其预测值可表示为：
[0073][0074]
式中，是μ的估计值，可表示为：
[0075][0076]
式中，r是各个样本点的相关系数矩阵，其元素为r
ij
＝corr[ε(x(i)),ε(x
(j)
)]，r是n
×
1的向量，其元素ri＝corr[ε(x),ε(x(i))]，y是样本点的响应值向量，其大小是n
×
1。
[0077]
样本空间中剩余10组样本作为训练样本来反映kriging模型的准确性，比较建立的kriging模型与基于计算流体动力学的仿真实验计算所得气动性能结果之间的平均相对误差，当平均相对误差大约为0.027％左右时，在工程允许误差的范围之内。
[0078]
设定多目标遗传算法的种群规模为100，最大进化代数为500，运用python编程库中的多目标遗传算法工具箱geatpy完成数学寻优。可获得一系列关于该优化问题的鲁棒最优解，确定使风机在特定时间内积垢运行性能加权平均值最高、年性能衰减率最低的多翼离心风机几何结构。
[0079]
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

技术特征：
1.一种吸油烟机用多翼离心风机鲁棒优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：1)根据多翼离心风机的理论设计方法，多翼离心风机的几何结构描述基于其流通部件，流通部件包括叶轮、蜗壳和集流器；2)对不同运行年数的多翼离心风机流通部件的几何结构进行测量和逆向建模，获得多个不同积垢程度的多翼离心风机模型，对多翼离心风机模型进行基于计算流体动力学的仿真实验，根据仿真实验的结果和敏感性分析研究积垢对于风机气动性能和声学特性的影响，找到风机性能敏感的积垢区域，针对积垢区域选取结构参数进行参数化表征；3)对风机性能敏感的积垢区域的参数进行优化设计，优化命题的优化目标为最大化风机在特定时间内积垢运行性能加权平均值、最小化风机在特定时间内的年性能衰减率，设计变量为洁净风机的几何结构参数，约束条件为气动噪声限制、通过结构参数的经验设计方法得到的几何结构参数范围，采用优化方法对该鲁棒优化命题进行求解，获取鲁棒最优解。2.根据权利要求1所述的一种吸油烟机用多翼离心风机鲁棒优化设计方法，其特征在于，步骤1)中，叶轮由多个向前叶片、叶轮前盘和叶轮后盘组成，其结构参数为叶轮外径、叶轮内径、叶片进口角、叶型中线最大弯曲度、叶片出口角、叶片数量和叶片厚度，利用几何参数化方法描述并控制叶轮的单个或多个结构参数，获得新的叶轮几何；蜗壳的结构参数为蜗壳型线、蜗舌型线和轴向高度，利用几何参数化方法控制集蜗壳的结构参数实现对蜗壳的参数化；集流器的结构参数为集流器型线和集流器出口半径，控制集流器的结构参数实现对集流器的参数化。3.根据权利要求2所述的一种吸油烟机用多翼离心风机鲁棒优化设计方法，其特征在于，叶轮参数化方法包括b样条曲线和贝塞尔曲线，通过编程实现控制叶片的结构参数获得叶片的叶型中线，叶片的结构参数包括叶片进口角、叶片出口角和叶型中线最大弯曲度。4.根据权利要求1所述的一种吸油烟机用多翼离心风机鲁棒优化设计方法，其特征在于，步骤2)中，对于表征多翼离心风机通流部件积垢程度的参数，选择用来评定表面粗糙度的轮廓算术平均偏差ra，其定义如下：式中，l为取样长度，y表示积垢轮廓上凹凸各点到光滑壁面的距离，其值均大于0。5.根据权利要求4所述的一种吸油烟机用多翼离心风机鲁棒优化设计方法，其特征在于，步骤2)中，针对风机性能敏感的积垢区域进行参数化表征，选取积垢区域所在通流部件的单个或多个结构参数对该通流部件进行参数化表征，并利用采样方法生成所选取结构参数的训练样本和测试样本，采用基于计算流体动力学的仿真实验获得每个样本点对应的性能指标参数，建立近似反映多翼离心风机特定结构参数与性能关系的代理模型。6.根据权利要求5所述的一种吸油烟机用多翼离心风机鲁棒优化设计方法，其特征在于，采用采样方法在设计空间内均匀地抽取n个样本点，记为并通过基于计算流体动力学的仿真实验得出特定样本点对应下的气动性能以样本点参数和对应的风机性能作为代理模型的输入端和输出端。
7.根据权利要求5所述的一种吸油烟机用多翼离心风机鲁棒优化设计方法，其特征在于，步骤3)中，在求解鲁棒优化命题过程中，每一个中间样本多翼离心风机关于最大化风机在特定时间内积垢运行效率加权平均值的性能指标、最小化年性能衰减率的性能指标由预测多翼离心风机性能指标的代理模型获得。8.根据权利要求5所述的一种吸油烟机用多翼离心风机鲁棒优化设计方法，其特征在于，步骤3)中，在求解鲁棒优化命题过程中，设计变量为风机性能敏感的积垢区域所在通流部件中选取的单个或多个结构参数。9.根据权利要求5所述的一种吸油烟机用多翼离心风机鲁棒优化设计方法，其特征在于，步骤3)中，优化方法为多目标遗传算法，根据采用的优化方法步骤，并结合基于计算流体动力学的仿真实验对优化命题进行求解，确定多翼离心风机的最佳参数。10.根据权利要求1所述的一种吸油烟机用多翼离心风机鲁棒优化设计方法，其特征在于，步骤3)中，积垢运行性能包括风量和效率。

技术总结
本发明公开了一种吸油烟机用多翼离心风机鲁棒优化设计方法，包括：(1)洁净风机几何参数化建模：选取风机通流部分进行几何参数化表征，以实现对风机几何的精确描述；(2)积垢风机几何参数化建模：对不同运行年份的风机流通部分进行高精度测量建立参数化表征模型，研究油垢堆积对风机气动声学特性的影响；(3)风机鲁棒优化命题建立及求解：以最大化风机特定时间内积垢运行性能、最小化年性能衰减率为优化目标，以风机几何结构参数为设计变量，以气动噪声和结构参数范围为约束条件，建立优化命题获取最优风机几何设计方案。本发明鲁棒优化设计方法确保风机在不定期清洗的情况下也能保持高效稳定运行，提升产品市场竞争力。提升产品市场竞争力。提升产品市场竞争力。


技术研发人员：李琦 琚亚平 李震 张楚华
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：2023.06.26
技术公布日：2023/8/9