基于PPR和NSGA-Ⅱ的泵前微压过滤器 水力与过滤性能研究

• Published in: Guanʻgai paishui xuebao Vol. 43; no. 5; pp. 30 - 78
• Main Authors: TAO Hongfei, LI, Qi, ZHOU, Yang, Mahemujiang·Aihemaiti, LI, Qiao, JIANG Youwei
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: Xinxiang City Chinese Academy of Agricultural Sciences (CAAS) Farmland Irrigation Research Institute Editorial Office of Journal of Irrigation and Drainage 01.05.2024; 新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室,乌鲁木齐 830052%新疆水利水电科学研究院,乌鲁木齐 830049; 新疆农业大学 水利与土木工程学院,乌鲁木齐 830052
• Subjects: Dimensional analysis; Efficiency; Filtration; Flow rates; Flow velocity; Head (fluid mechanics); Inlet flow; Interception; Prediction models; Predictions; Pressure filters; Pressure loss; Regression models; Sediments; Separators; Water flow; Water purification; filter; 过滤器; 过滤性能; 模型; filtration performance; 水头损失; head loss; hydraulic performance; model; 水力性能
• ISSN: 1672-3317
• DOI: 10.13522/j.cnki.ggps.2023480

【目的】探究泵前微压过滤器的性能。【方法】开展5组流量（2~8 m3/h）、5组含沙量（0.5~2.0 g/L）、3组滤网过滤面积（1 105、1 582、2 060 cm2）和4组分水器型式（不加、1型、2型、3型）的物理模型试验，采用投影寻踪回归分析法（PPR）、多目标遗传算法（NSGA-Ⅱ），建立水头损失、截沙质量和总过滤效率的预测模型，探究各指标的影响因素排序，确定泵前微压过滤器的最佳运行工况。【结果】影响泵前微压过滤器水头损失的因素排序为进水流量?含沙量?滤网过滤面积；影响截沙质量的因素排序为含沙量?滤网过滤面积?进水流量；影响总过滤效率的因素排序为滤网过滤面积?含沙量?进水流量；以相对误差≤10%作为判定标准，建立的截沙质量和总过滤效率PPR预测模型合格率为100%，模型精度较高，但水头损失PPR预测模型合格率仅为70%，模型不可靠。本试验范围下泵前微压过滤器的最佳运行工况为：含沙量2 g/L、进水流量7 m3/h、滤网过滤面积2 060 cm2。【结论】PPR预测模型对截沙质量和总过滤效率的预测精度较高，对水头损失的预测误差较大，在后期可用量纲分析与多元回归相结合预测水头损失、截沙质量和总过滤效率。