水泵全特性曲線預測模型可視化方法研究
在總結前人研究成果基礎上,利用Matlab優越的簡易編程、數據處理和可視化繪圖功能,通過對幾組不同比轉速水泵的全特性數據進行分析,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。經對比檢驗,用預測模型生成的數據具有較高精度。
關鍵詞: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
基金項目: 流體及動力機械省部共建教育部重點實驗室(西華大學,SBZD-10),流體機械省高校重點實驗室(西華大學,SGXZD9501-10)
水泵全特性曲線作為數值模擬水泵水力過渡流所必需的數據來源[1~3],為泵系統水力過渡過程分析、泵站設計和停泵水錘的升壓計算提供了重要的數據支撐。水泵全特性曲線由水泵生產廠家提供,生產廠家又是從模型試驗得到,利用相似律,將模型試驗結果換算到真機,得到真機的全特性曲線[4]。
由于水泵全特性曲線試驗條件極為復雜,因此全特性數據難于獲取。利用有限資源,通過研究分析來獲取需要的水泵全特性數據,具有重要現實意義[5~8]。
在建立水泵全特性曲線預測模型方法方面,有多位學者進行了探索并取得了眾多成果,如四次多項式擬合、神經網絡法、線性多元回歸等。在分析總結已有成果的基礎上,提出了一種通過建立三維可視化模型來預測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。
在分析總結前人成果的基礎上,提出了一種通過構建三維可視化模型來預測水泵全特性的方法。檢測結果說明該方法是可靠的,具有較高精確度。通過對網格的調整,可以進一步提高模型預測精度。在已有數據資料條件下,也嘗試了采用四次、五次多項式擬合法建立水泵全特性曲線預測模型,結果區別較大。經分析得知,多項式擬合方法中具體次數的確定與數據資源有關。隨著資料的不斷豐富,可視化預測模型所具有的簡單直觀、物理概念明確、模擬精度高等優勢將會得到更好的體現。
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