【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通风和空调工程中的风阀控制领域，具体涉及一种双位风阀数字化方法。
技术介绍
1、风阀是通风和空调工程中用于风量分配和调节的重要设备。通过调节风系统管网中管路的风阀开度，实现对应管路的风量控制。目前洁净空调工程中，在应用风阀时主要存在下列问题。市场上现有的风阀以单阀片组风阀为主，即风阀内只有一组阀片用于风量调节，这导致风阀的开度调节时，阻力变化不够线性，无法实现风量的精确控制。为了解决这一问题，市场上出现了少量双位风阀，即具有前后两组阀片用于风量调节，双位风阀可以实现大风量区间(高风量和低风量)的风量的便利调节，并且其阻力特性接近线性，相对于单阀片的传统风阀性能更加优越。然而，由于双位风阀的结构与单阀片组风阀的结构不同，适用于单阀片组风阀的风量计算方法无法用于双位风阀，且关于双位风阀的风量计算方法和性能曲线拟合方法还不明确，这导致双位风阀的特性难以被掌握，不利于其在市场中进行推广。
2、为了补足洁净空调系统工程中对风阀功能需求的短板，促进双位风阀在洁净空调系统中的应用，一种双位风阀的风量计算方法和性能曲线拟合方法的需求是十分迫切的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种双位风阀的风量计算方法和性能曲线拟合方法，使得双位风阀的特性能够被准确地掌握和应用，从而推动双位风阀在洁净空调系统中的广泛应用。
2、一种双位风阀的风量计算与性能曲线拟合方法，其特征在于：包括风量计算方法和风阀性能曲线拟合方法；
3、所述风量计算拟合方法包括如下
4、1)确定前阀片角度、后阀片角度和通过风阀后压降的上下限，根据三个因素的上下限设计试验表；
5、2)根据试验表进行试验，调节风机频率和风阀前后阀片的角度，读取风量；
6、3)回归分析，得到风量与前阀片角度、后阀片角度和压降的函数关系，并进行验证；
7、4)输出函数关系；
8、所述风阀性能曲线拟合方法包括如下步骤：
9、1)根据前阀片角度和后阀片角度的上下限设计试验表；
10、2)试验，调节风机频率和前后阀片的角度，读取风量和压降；
11、3)后阀片角度调至0°(全开)，调节风机频率和前阀片角度，使风量和压降与上一步骤相同，读取前阀片角度；
12、4)回归分析，得到双位风阀的综合角度与前阀片角度、后阀片角度的函数关系，并进行验证；
13、5)输出风阀性能曲线拟合函数。
14、进一步的，所述风量计算拟合方法基于风量与风阀前阀片角度、后阀片角度以及压降的函数关系，如式(1-1)所示：
15、q＝f(θ1，θ2，δp) (1-1)
16、式中：q为通过风阀的风量，m3/h；
17、θ1为双位风阀前阀片的角度θ1；
18、θ2为双位风阀后阀片的角度θ2；
19、δp为风通过风阀后的压降δp。
20、进一步的，所述风阀性能曲线拟合方法基于双位风阀的综合角度(θ)与双位阀片风阀的前阀片角度(θ1)、后阀片角度(θ2)的函数关系，如式(1-2)所示：
21、θ＝f(θ1，θ2) (1-2)
22、式中，θ双位风阀的综合角度θ，后阀片全开时θ＝θ1；
23、θ1为双位风阀前阀片的角度θ1；
24、θ2为双位风阀后阀片的角度θ2。
25、进一步的，所述函数关系是通过多元线性回归分析的方法获得，对于三变量的线性拟合和非线性拟合，拟合方程分别如式(1-3)和(1-4)所示。
26、y＝a+bx1+cx2+dx3+∈ (1-3)
27、
28、进一步的，所述风量计算拟合方法具体实施步骤如下：
29、1)预试验，确定前阀片角度(θ1)、后阀片角度(θ2)和通过风阀后压降(δp)的调节范围，对于风阀，阀片角度的调节范围0-90°；
30、2)预试验后进行风阀的全工况测试，将θ1、θ2和δp的值标准化，上水平为1、下水平为-1、零水平为0，并根据式(1-6)分别确定三个变量的极值；
31、f＝2n (1-5)
32、式中，f为独立试验变量个数小于等于5时的析因部分试验次数；
33、n为独立试验变量个数；
34、
35、式中，α为各变量标准化的极值点；
36、3)设计试验工况表。
37、4)根据试验工况表进行试验，获取各工况下的风量。
38、5)回归分析，得到拟合方程。
39、6)验证拟合方程，相同工况下实测风量与计算风量误差小于10％，否则重新进行回归分析、调整拟合方程。
40、7)输出风量与前阀片角度、后阀片角度和压降的函数关系。
41、进一步的，所述风阀性能曲线拟合方法更具体的包括以下步骤：
42、1)确定前阀片角度(θ1)、后阀片角度(θ2)的上下限，对于风阀，阀片角度的调节范围为0-90°，将θ1和θ2的值标准化，上水平为1、下水平为-1、零水平为0，并根据式(1-6)计算各变量的极值；
43、2)设计试验工况表；
44、3)根据试验工况表进行试验，首先，将风阀调至标准工况，即θ1和θ2全开、调节风机频率使风量为风阀的额定风量，然后固定风机频率，调节θ1和θ2，获取风量和压降；其次，调节θ2至全开，此时双位风阀的综合角度θ等于θ1，通过调节风机频率和θ，使风量和压降与调节θ1和θ2时的风量和压降相等，得到与θ1和θ2对应的θ；
45、4)回归分析，得到拟合方程；
46、5)验证拟合方程，同时调节θ1和θ2，读取风量和压降；根据拟合方程计算θ，调节风机频率和θ，获取与调节θ1和θ2时相同的风量或压降，计算压降或风量的误差，误差大于10％时重新进行回归分析、调整拟合方程；
47、6)输出θ与θ1和θ2的函数关系；
48、7)将风阀调至标准工况，即θ1和θ2全开、调节风机频率使风量为风阀的额定风量。然后固定风量，调节风机频率和θ(即θ1和θ2)，获取不同θ下风阀前后的压降，根据风量和压降反算风阀在不同θ(θ1和θ2)下的局部阻力系数；
49、8)拟合风阀局部阻力系数与θ1和θ2的关系式，得到风阀性能曲线。
50、本专利技术与现有技术相比，本专利技术能够根据实测数据获得风量与阀片角度和压降的拟合方程，方法简单方便、拟合效果好，解决了双位风阀风量难以获取的问题。通过实测数据拟合风阀的性能曲线，明确了双位风阀在高、低风量区间的性能曲线变化，实现了风量的精确调节。
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1.一种双位风阀的风量计算与性能曲线拟合方法，包括风量计算方法和风阀性能曲线拟合方法；其特征在于：
2.如权利要求1所述的一种双位风阀的风量计算与性能曲线拟合方法，其特征在于：所述风量计算拟合方法基于风量与风阀前阀片角度、后阀片角度以及压降的函数关系，如式(1-1)所示：
3.如权利要求1所述的一种双位风阀的风量计算与性能曲线拟合方法，其特征在于：风阀性能曲线拟合方法基于双位风阀的综合角度(θ)与双位阀片风阀的前阀片角度(θ1)、后阀片角度(θ2)的函数关系，如式(1-2)所示：
4.如权利要求3所述的一种双位风阀的风量计算与性能曲线拟合方法，其特征在于：所述函数关系通过多元线性回归分析的方法获得，对于三变量的线性拟合和非线性拟合，拟合方程分别如式(1-3)和(1-4)所示。
5.如权利要求4所述的一种双位风阀的风量计算与性能曲线拟合方法，其特征在于：所述风量计算拟合方法具体实施步骤如下：
6.如权利要求4所述的一种双位风阀的风量计算与性能曲线拟合方法，其特征在于：所述风阀性能曲线拟合方法更具体的包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种双位风阀的风量计算与性能曲线拟合方法，包括风量计算方法和风阀性能曲线拟合方法；其特征在于：
2.如权利要求1所述的一种双位风阀的风量计算与性能曲线拟合方法，其特征在于：所述风量计算拟合方法基于风量与风阀前阀片角度、后阀片角度以及压降的函数关系，如式(1-1)所示：
3.如权利要求1所述的一种双位风阀的风量计算与性能曲线拟合方法，其特征在于：风阀性能曲线拟合方法基于双位风阀的综合角度(θ)与双位阀片风阀的前阀片角度(θ1)、后阀片角度(θ2)的函数关系，如式...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈瑶，庄晓壮，职圣杰，张伦，毛海军，
申请(专利权)人：苏州水木科能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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