水泵全特性曲線預(yù)測(cè)模型可視化方法研究
在總結(jié)前人研究成果基礎(chǔ)上,利用Matlab優(yōu)越的簡易編程、數(shù)據(jù)處理和可視化繪圖功能,通過對(duì)幾組不同比轉(zhuǎn)速水泵的全特性數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,提出了一種將水泵全特性曲線處理為三維曲面可視化的方法。經(jīng)對(duì)比檢驗(yàn),用預(yù)測(cè)模型生成的數(shù)據(jù)具有較高精度。
關(guān)鍵詞:水泵;全特性曲線;Matlab;三維可視化
Abstract: On the basis of the previous researches,with the help of Matlab's superior programming,data processing and graphics visualization,several groups of different specific speeds of pump characteristics data was analyzed and a method was presented to deal with the complete characteristic curve of pump for the three-dimensional surface visualization.After comparing and testing,the data generated in predictable model assures high accuracy.
Keywords: pump;complete characteristic curve;Matlab;three dimensional visualization
基金項(xiàng)目: 流體及動(dòng)力機(jī)械省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(西華大學(xué),SBZD-10),流體機(jī)械省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(西華大學(xué),SGXZD9501-10)
水泵全特性曲線作為數(shù)值模擬水泵水力過渡流所必需的數(shù)據(jù)來源[1~3],為泵系統(tǒng)水力過渡過程分析、泵站設(shè)計(jì)和停泵水錘的升壓計(jì)算提供了重要的數(shù)據(jù)支撐。水泵全特性曲線由水泵生產(chǎn)廠家提供,生產(chǎn)廠家又是從模型試驗(yàn)得到,利用相似律,將模型試驗(yàn)結(jié)果換算到真機(jī),得到真機(jī)的全特性曲線[4]。
由于水泵全特性曲線試驗(yàn)條件極為復(fù)雜,因此全特性數(shù)據(jù)難于獲取。利用有限資源,通過研究分析來獲取需要的水泵全特性數(shù)據(jù),具有重要現(xiàn)實(shí)意義[5~8]。
在建立水泵全特性曲線預(yù)測(cè)模型方法方面,有多位學(xué)者進(jìn)行了探索并取得了眾多成果,如四次多項(xiàng)式擬合、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、線性多元回歸等。在分析總結(jié)已有成果的基礎(chǔ)上,提出了一種通過建立三維可視化模型來預(yù)測(cè)水泵全特性曲線的方法,使原有二維平面圖形中所反映的信息得以在三維空間中展現(xiàn)。
在分析總結(jié)前人成果的基礎(chǔ)上,提出了一種通過構(gòu)建三維可視化模型來預(yù)測(cè)水泵全特性的方法。檢測(cè)結(jié)果說明該方法是可靠的,具有較高精確度。通過對(duì)網(wǎng)格的調(diào)整,可以進(jìn)一步提高模型預(yù)測(cè)精度。在已有數(shù)據(jù)資料條件下,也嘗試了采用四次、五次多項(xiàng)式擬合法建立水泵全特性曲線預(yù)測(cè)模型,結(jié)果區(qū)別較大。經(jīng)分析得知,多項(xiàng)式擬合方法中具體次數(shù)的確定與數(shù)據(jù)資源有關(guān)。隨著資料的不斷豐富,可視化預(yù)測(cè)模型所具有的簡單直觀、物理概念明確、模擬精度高等優(yōu)勢(shì)將會(huì)得到更好的體現(xiàn)。
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