卷盤式噴灌機水力驅動渦輪的性能測試系統.pdf

1、水渦輪是一種將流體動能轉換成機械能的動力機械，但水渦輪除了對效率有一定的要求之外，還要求具有寬幅的轉速調節(jié)范圍。作為卷盤式噴灌機的核心部件，水渦輪的性能特性決定了卷盤噴灌機驅動裝置的動力轉矩及輸出水壓的大小，對卷盤式噴灌機械的噴灌性能有著顯著的影響，因此有必要對水渦輪的性能特性進行分析研究。由于渦輪內部流動狀況的復雜性，尚沒有較完整的理論模型，能夠準確地描述水渦輪的動力特性,只能通過試驗的方式，實測出在不同工況點下的水渦輪流量、進出口壓

2、力、功率、效率，轉矩和轉速等性能數據，并在大量實驗數據的基礎上，對水渦輪性能參數進行處理且采用最貼切的曲線擬合方法對性能數據進行曲線擬合、誤差分析和精度計算，并將實驗結果輸出。但現有的水渦輪性能測試系統并不能完整的實現對水渦輪性能參數的同步采集、異常數據點的判別、在線曲線擬合及誤差分析、實時顯示及輸出報表等功能。針對存在的問題開展的研究及結論如下：
　　（1）通過對水渦輪測試需求的分析，圍繞著水渦輪實驗平臺搭建了水渦輪性能測試硬件

3、系統，并設計了信號轉換電路及調理電路和相應的電源電路，解決了傳感器的輸出信號與LabVIEW數據采集卡的輸入特性不一致的問題。該水渦輪性能測試系統能同時測量各性能參數的瞬時值并進行同步處理，避免了各參數之間數值不對應的問題，減少了對性能曲線的影響，提高測量數據的精度。
　　（2）采用多項式擬合的方法對水渦輪的轉矩、轉速、流量、功率和效率等數據中存在的異常數值點進行辨識和修正，并設計了相應的LabVIEW程序。該方法能夠有效的避免性

4、能曲線由于異常數據點的出現而發(fā)生上翹或下擺的問題，減少外界環(huán)境對水渦輪性能曲線的影響。
　?。?）針對差值擬合及最小二乘多項式擬合方法中存在的問題，對最小二乘多項式算法進行改進，設計了基于正交多項式的最小二乘擬合算法，并對擬合曲線進行了誤差分析。并通過試驗驗證了基于正交多項式的最小二乘擬合算法的可行性，由誤差結果得出該算法能夠滿足系統對曲線精度的要求，且對復雜的特性曲線具有較好的擬合效果。
　?。?）利用LabVIEW提供的