水泵叶轮的自动化选择：数理化(2)

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-07-02 原文发表:2007-07-02 人气:2

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上述方法的软件执行结果如图2所示。

必须强调的是，通过改变起始网格的尺寸（m x n）和级数，我们得到了不同的结果。图3特别显示了平均方差随级数的变化过程和由该演算法所获得的最终曲线。

该算法效率特别高，因为它可以很快输出期望的结果：使用大约40个分布点，m=n=3的网格和六级演算，不到1秒钟就可以对曲面进行完全地模拟。该方法的第二个优点是拟合误差非常低。如指定点的平均误差，以压力为例，低于10-5 bar。

选择过程

曲面建模完成后，选择最合适的水泵就非常容易了。用户给出所需的工况点；特别是流速和转速值是使用多级B样条拟合（MBA）算法对泵进行第i步数学建模的输入值。输出值（压力）由数学函数计算并同期望压力值作比较；如果两者之间的差值在泵的特定界限之内，泵就被选定。如果情况相反，选择过程就需改进：对指定转速和流速的邻近值进行检验，软件自动判别压力是否处于某个指定范围之内。选择过程最终会以列表的方式对可能适用的水泵叶轮给出一个明确的结果（见图4）。

结论：水泵叶轮设计过程中的困难决定了需要重新利用过去那些项目中所获得的知识。也就是说，有必要使用以前所设计的叶轮的性能曲线，选择新泵也需从这些叶轮的曲面着手；因此有必要进行数学建模以使选择标准自动化。选择过程完成后，设计者既可以选择所推荐的叶轮（工作到此完成），也可以对选择软件所推荐的叶轮几何尺寸进行手动或自动地修改和优化。优化过程会很快，因为起始的几何尺寸已非常接近期望值，所以只需几步迭代即可完成

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