离心风机匹配选型方法技术

本发明专利技术涉及风机选型技术领域，公开一种离心风机匹配选型方法，基于无因次参数进行选型，无因次参数包括流量系数、全压系数和比转速。颠覆传统选型方法中仅以比转速为单一因素匹配的状态，转而以流量系数、全压系数和比转速三者结合一起进行匹配，匹配契合度更高；以上述三种无因次参数为基础判别相关性，选取相关性靠前的离心风机作为备选的匹配样机，此外还考虑了备选匹配样机的效率，结合待匹配离心风机的具体要求，对相关性和效率进行综合考量，最终从相关性最高或效率最高的两种离心风机中选取一种，有效提升项目研发成功率。

Matching selection method of centrifugal fan

【技术实现步骤摘要】
离心风机匹配选型方法
本专利技术涉及风机选型
，具体地，涉及一种离心风机匹配选型方法。
技术介绍
风机的选型现在没有较为简单准确的匹配方法，风机本身参数众多，影响风机运行效果的参数也达到十几种，风机厂需要根据客户的需要进行风机样机的制造，由客户提供的少数几项参数匹配风机剩余参数，从已有的风机型号中匹配相似风机，达到对目标风机的相似设计，但这样匹配出来的风机有时会出现样机各参数达不到目标效果或者与客户要求差距过大而需要整改的情况，从而导致风机厂需要对样机进行返厂加工，不仅造成经济损失，还造成人力物力的浪费。目前的匹配方法主要存在以下缺点：1)因匹配的过程比较繁琐，专业性程度要求较高，因此需要足够经验的老员工进行匹配，局限性较大；2)计算匹配到的风机参数不一定是最佳选择，可能存在更优的参数需要再次搜索；3)只利用了比转速一个无因次参数，匹配结果不是最佳。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种提升选型效率、提高匹配准确度的离心风机匹配选型方法。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：一种离心风机匹配选型方法，基于无因次参数进行选型，无因次参数包括流量系数、全压系数和比转速。进一步地，在无因次参数基础上还结合了相关性进行参考选型。更进一步地，在将已有的多个离心风机的无因次参数与待匹配风机的无因次参数进行对比后，最终选取相关性最大的已有离心风机进行备选。再进一步地，还可选取相关性排在前四的四个已有离心风机中效率最高的离心风机作为备选，视具体要求从相关性最大或效率最高的两个离心风机中进行选取匹配。还进一步地，包括如下步骤：S1.输入待匹配离心风机参数，求得待匹配风机流量系数、全压系数和比转速，并归为一个矩阵，记为矩阵X；S2.计算数据库中离心风机的流量系数、全压系数、比转速，并将每款离心风机的这三个无因次参数归为一个矩阵,记为矩阵Y1,Y2...Yn，n为数据库中离心风机数量；S3.比较S1中X和S2中Y各矩阵的相关性，取相关性排名前四的四款离心风机作为备选风机；S4.计算S3中四款备选的离心风机中效率最大的离心风机作为备选风机；S5.列出S3中相关性排在第一的离心风机和S4中离心风机的型号和参数；S6.根据待匹配离心风机的具体要求从S5的两款离心风机中择一选取。更进一步地，评价相关性的相关系数公式为：公式定义为：两个连续变量(X,Y)的pearson相关性系数(ρx.y)等于它们之间的协方差cov(X,Y)除以它们各自标准差的乘积(σX,σY)；进行相关性比较时所选取的相关系数值为通过公式计算所得数值的绝对值。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1)颠覆传统选型方法中仅以比转速为单一因素匹配的状态，转而以流量系数、全压系数和比转速三者结合一起进行匹配，匹配契合度更高；2)以上述三种无因次参数为基础判别相关性，选取相关性靠前的离心风机作为备选的匹配样机，此外还考虑了备选匹配样机的效率，结合待匹配离心风机的具体要求，对相关性和效率进行综合考量，最终从相关性最高或效率最高的两种离心风机中选取一种，有效提升项目研发成功率；3)选型方法以一个匹配选型界面为载体，界面操作简单，设计人员经过简单培训即可进行操作，相关参数输入后界面可快速展示选型结果，一来大大提升选型效率，二来避免了人为匹配失误造成的资源浪费。附图说明图1为实施例1所述的离心风机匹配选型流程图；图2为实施例1所述的GUI界面示意图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本专利技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。实施例1一种离心风机匹配选型方法，基于无因次参数进行选型，无因次参数包括流量系数、全压系数和比转速三种，在无因次参数基础上结合相关性进行参考选型。具体地，在选型时，将数据库中已有的多个离心风机的无因次参数与待匹配风机的无因次参数进行对比，其中相关性最大的已有离心风机可进行备选。为进一步提升选型的准确性，不仅将相关性作为单一选型依据，还需选取相关性排在前四的四个已有离心风机中效率最高的离心风机作为备选，随后视待匹配风机具体要求从相关性最大或效率最高的两个离心风机中选择一个进行匹配。具体地，在进行选型时，会给出待匹配风机的流量qv、全压PtF、转速n、叶轮直径D2，根据这些参数计算流量系数全压系数ψt和比转速ns，其中流量系数由公式获得，全压系数ψt由公式获得，比转速ns由公式获得，其中ρ为离心风机进口的气体密度，当离心风机进口处为标准进气状况，且气体介质为空气时，ρ＝1.2kg/m3，u2为圆周速度，之后这三个参数用于与备选的离心风机的无因次参数进行比较。而数据库中离心风机的比转速通过如下公式(1)获得：其中n(s)为比转速，n为转速，Q为流量，P为全压。然后计算圆周速度u2，其通过如下公式(2)获得：ρ为标准大气密度，为压力系数。由圆周速度及转速通过如下公式(3)获得叶轮外径D2此后，通过公式和分别计算出该已知离心叶轮的全压系数和流量系数。以下给出离心风机匹配选型的流程，如图1所示，包括如下步骤：S1.输入待匹配离心风机参数，求得待匹配风机流量系数、全压系数和比转速，并归为一个矩阵，记为矩阵X，S2.计算数据库中各离心风机的流量系数、全压系数、比转速，并将每款离心风机的这三个无因次参数归为一个矩阵,记为矩阵Y1,Y2...Yn，n为数据库中离心风机数量；S3.利用corrcoef函数比较S1中X和S2中Y各矩阵的相关性，取相关性排名前四的四款离心风机作为备选风机；评价相关性的皮尔森(pearson)相关系数公式为：公式定义为：两个连续变量(X,Y)的pearson相关性系数(ρx.y)等于它们之间的协方差cov(X,Y)除以它们各自标准差的乘积(σX,σY)；相关系数的取值总是在-1.0到1.0之间，接近0的变量被认为无相关性，接近1或者-1则认为具有强相关性，即进行相关性比较时所选取的相关系数值为通过公式计算所得数值的绝对值；S4.计算S3中四款备选的离心风机中效率最大的离心风机作为备选风机；S5.列出S3中相关性排在第一的离心风机和S4中离心风机的型号和参数；S6.根据待匹配离心风机的具体要求从S5的两款离心风机中择一选取。在匹配好离心风机(即模型风机)后，模型风机的叶轮外径为D2M,则风机样机与模型风机的几何比例m通过如下公式(4)获得：此后，将模型风机的几何尺寸乘以m本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离心风机匹配选型方法，其特征在于，基于无因次参数进行选型，无因次参数包括流量系数、全压系数和比转速。/n

【技术特征摘要】
1.一种离心风机匹配选型方法，其特征在于，基于无因次参数进行选型，无因次参数包括流量系数、全压系数和比转速。


2.根据权利要求1所述的离心风机匹配选型方法，其特征在于，在无因次参数基础上还结合了相关性进行参考选型。


3.根据权利要求2所述的离心风机匹配选型方法，其特征在于，在将已有的多个离心风机的无因次参数与待匹配风机的无因次参数进行对比后，最终选取相关性最大的已有离心风机进行备选。


4.根据权利要求3所述的离心风机匹配选型方法，其特征在于，还可选取相关性排在前四的四个已有离心风机中效率最高的离心风机作为备选，视具体要求从相关性最大或效率最高的两个离心风机中进行选取匹配。


5.根据权利要求4所述的离心风机匹配选型方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.输入待匹配离心风机参数，求得待匹配风机流量系数、全压系数和比转速，并归为一个矩阵，记为矩阵X；

【专利技术属性】
技术研发人员：刘梦安，屈小章，蒋淑霞，隆波，
申请(专利权)人：湖南联诚轨道装备有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43