卷盤式噴灌機(jī)水力驅(qū)動(dòng)渦輪的性能測(cè)試系統(tǒng).pdf

1、水渦輪是一種將流體動(dòng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的動(dòng)力機(jī)械，但水渦輪除了對(duì)效率有一定的要求之外，還要求具有寬幅的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍。作為卷盤式噴灌機(jī)的核心部件，水渦輪的性能特性決定了卷盤噴灌機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)力轉(zhuǎn)矩及輸出水壓的大小，對(duì)卷盤式噴灌機(jī)械的噴灌性能有著顯著的影響，因此有必要對(duì)水渦輪的性能特性進(jìn)行分析研究。由于渦輪內(nèi)部流動(dòng)狀況的復(fù)雜性，尚沒有較完整的理論模型，能夠準(zhǔn)確地描述水渦輪的動(dòng)力特性,只能通過試驗(yàn)的方式，實(shí)測(cè)出在不同工況點(diǎn)下的水渦輪流量、進(jìn)出口壓

2、力、功率、效率，轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速等性能數(shù)據(jù)，并在大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對(duì)水渦輪性能參數(shù)進(jìn)行處理且采用最貼切的曲線擬合方法對(duì)性能數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合、誤差分析和精度計(jì)算，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果輸出。但現(xiàn)有的水渦輪性能測(cè)試系統(tǒng)并不能完整的實(shí)現(xiàn)對(duì)水渦輪性能參數(shù)的同步采集、異常數(shù)據(jù)點(diǎn)的判別、在線曲線擬合及誤差分析、實(shí)時(shí)顯示及輸出報(bào)表等功能。針對(duì)存在的問題開展的研究及結(jié)論如下：
　?。?）通過對(duì)水渦輪測(cè)試需求的分析，圍繞著水渦輪實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建了水渦輪性能測(cè)試硬件

3、系統(tǒng)，并設(shè)計(jì)了信號(hào)轉(zhuǎn)換電路及調(diào)理電路和相應(yīng)的電源電路，解決了傳感器的輸出信號(hào)與LabVIEW數(shù)據(jù)采集卡的輸入特性不一致的問題。該水渦輪性能測(cè)試系統(tǒng)能同時(shí)測(cè)量各性能參數(shù)的瞬時(shí)值并進(jìn)行同步處理，避免了各參數(shù)之間數(shù)值不對(duì)應(yīng)的問題，減少了對(duì)性能曲線的影響，提高測(cè)量數(shù)據(jù)的精度。
　?。?）采用多項(xiàng)式擬合的方法對(duì)水渦輪的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、流量、功率和效率等數(shù)據(jù)中存在的異常數(shù)值點(diǎn)進(jìn)行辨識(shí)和修正，并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的LabVIEW程序。該方法能夠有效的避免性

4、能曲線由于異常數(shù)據(jù)點(diǎn)的出現(xiàn)而發(fā)生上翹或下擺的問題，減少外界環(huán)境對(duì)水渦輪性能曲線的影響。
　?。?）針對(duì)差值擬合及最小二乘多項(xiàng)式擬合方法中存在的問題，對(duì)最小二乘多項(xiàng)式算法進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)了基于正交多項(xiàng)式的最小二乘擬合算法，并對(duì)擬合曲線進(jìn)行了誤差分析。并通過試驗(yàn)驗(yàn)證了基于正交多項(xiàng)式的最小二乘擬合算法的可行性，由誤差結(jié)果得出該算法能夠滿足系統(tǒng)對(duì)曲線精度的要求，且對(duì)復(fù)雜的特性曲線具有較好的擬合效果。
　?。?）利用LabVIEW提供的