水泵全特性曲线预测模型可视化方法研究

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)西华大学 作者:胡晓阳

  在总结前人研究成果基础上,利用Matlab优越的简易编程、数据处理和可视化绘图功能,通过对几组不同比转速水泵的全特性数据进行分析,提出了一种将水泵全特性曲线处理为三维曲面可视化的方法。经对比检验,用预测模型生成的数据具有较高精度。

  关键词:水泵;全特性曲线;Matlab;三维可视化

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

  基金项目: 流体及动力机械省部共建教育部重点实验室(西华大学,SBZD-10),流体机械省高校重点实验室(西华大学,SGXZD9501-10)

  水泵全特性曲线作为数值模拟水泵水力过渡流所必需的数据来源[1~3],为泵系统水力过渡过程分析、泵站设计和停泵水锤的升压计算提供了重要的数据支撑。水泵全特性曲线由水泵生产厂家提供,生产厂家又是从模型试验得到,利用相似律,将模型试验结果换算到真机,得到真机的全特性曲线[4]。

  由于水泵全特性曲线试验条件极为复杂,因此全特性数据难于获取。利用有限资源,通过研究分析来获取需要的水泵全特性数据,具有重要现实意义[5~8]。

  在建立水泵全特性曲线预测模型方法方面,有多位学者进行了探索并取得了众多成果,如四次多项式拟合、神经网络法、线性多元回归等。在分析总结已有成果的基础上,提出了一种通过建立三维可视化模型来预测水泵全特性曲线的方法,使原有二维平面图形中所反映的信息得以在三维空间中展现。

  在分析总结前人成果的基础上,提出了一种通过构建三维可视化模型来预测水泵全特性的方法。检测结果说明该方法是可靠的,具有较高精确度。通过对网格的调整,可以进一步提高模型预测精度。在已有数据资料条件下,也尝试了采用四次、五次多项式拟合法建立水泵全特性曲线预测模型,结果区别较大。经分析得知,多项式拟合方法中具体次数的确定与数据资源有关。随着资料的不断丰富,可视化预测模型所具有的简单直观、物理概念明确、模拟精度高等优势将会得到更好的体现。


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