卷盤式噴灌機水力驅(qū)動渦輪的性能測試系統(tǒng).pdf

1、水渦輪是一種將流體動能轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速調(diào)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(qū)動裝置的動力轉(zhuǎn)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(jìn)行分析研究。由于渦輪內(nèi)部流動狀況的復(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(jìn)出口壓

2、力、功率、效率，轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速等性能數(shù)據(jù)，并在大量實驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對水渦輪性能參數(shù)進(jìn)行處理且采用最貼切的曲線擬合方法對性能數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合、誤差分析和精度計算，并將實驗結(jié)果輸出。但現(xiàn)有的水渦輪性能測試系統(tǒng)并不能完整的實現(xiàn)對水渦輪性能參數(shù)的同步采集、異常數(shù)據(jù)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(jié)論如下：
　?。?）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(tǒng)，并設(shè)計了信號轉(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。該水渦輪性能測試系統(tǒng)能同時測量各性能參數(shù)的瞬時值并進(jìn)行同步處理，避免了各參數(shù)之間數(shù)值不對應(yīng)的問題，減少了對性能曲線的影響，提高測量數(shù)據(jù)的精度。
　?。?）采用多項式擬合的方法對水渦輪的轉(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)值點進(jìn)行辨識和修正，并設(shè)計了相應(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)點的出現(xiàn)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。
　　（3）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(jìn)行改進(jìn)，設(shè)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(jìn)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(jié)果得出該算法能夠滿足系統(tǒng)對曲線精度的要求，且對復(fù)雜的特性曲線具有較好的擬合效果。
　?。?）利用LabVIEW提供的