风机性能曲线

风机性能曲线

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风机：

风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，它

是一种从动的流体机械。

风机广泛用于工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物

的通风、排尘和冷却，锅炉和工业炉窑的通风和引风；空气调节设备

和家用电器设备中的冷却和通风；谷物的烘干和选送，风洞风源和气

垫船的充气和推进等。

风机性能曲线：

风机性能曲线是用以表示通风机的主要性能参数(如风量L、风压

H、功率N及效率η)之间关系的曲线称为风机特性曲线或风机性能

曲线。

概念：

风机性能曲线是用来表示通风机的主要性能参数，如风量Q、风

压H、功率N及效率η之间关系的曲线。通风机的特性曲线通常有

三个坐标轴：风机的压力、风量、功率。为了使用方便，通风机的特

性曲线通常包括全压随风量的变化、静压随风量的变化、功率随风量

的变化、全效率随风量的变化和静效率随风量的变化。

基于Matlab和VB混编拟合风机性能曲线研究：

火力发电厂中风机的运行状况直接关系到电厂的安全、经济运行。

在选择风机时，一般把运行工况点控制在性能曲线的高效区内，以获

得较好的经济性。利用性能曲线还可以分析风机内部的流动情况，积

累资料，找出规律，作为设计和修改新老产品的依据，也可以作为相

似设计的基础。由于对叶轮内的各项损失尚不能用分析方法精确地进

行计算，使得风机的性能曲线也就不能用分析方法精确地计算出来，

通常是由试验方法求得。通过风机性能试验得到风机在不同流量时对

应的风机全压、轴功率和效率值，利用数据拟合方法得到风机性能曲

线。

VisualBasic是在Windows操作平台上的主力编程语言之一，

它避开了C++编程过分繁琐和抽象的缺点，语言容易上手，界面容

易设计，但是对予数值计算方面其能力欠佳。而Matlab语言可以提

供与矩阵有关的强大的数据处理和图形显示功能，为软件开发人员在

程序编制过程中实现数值计算和图形显示新添了又一行之有效的开

发平台。但Matlab的界面功能比较弱，给友好界面的开发应用或软

件演示系统带来不便。为了提高工程计算软件的开发效率和质量，鉴

于上述两个软件的各自特点，可采取把VB可视化功能和Matlab计

算功能相结合的办法，充分利用各自的特点进行混合编程，即用VB

来设计界面作为主程序，调用Matlab编写的子程序，以此开发出高

质量、高性能的软件系统。其实现的过程有多种，研究采用ActiveX

自动化技术实现VB调用Matlab，编制了基于最小二乘法的风机性

能曲线拟合软件。

比例定律

当已知风机转速为n0时的性能曲线，欲求转速为n时的性能曲

线时，其相似工况点的参数应该满足式下式：

Q/Q0=n/n0

p/p0=(n/n0)2

p/p0=(n/n0)3

式中脚标“0”代表样本条件。所以应用比例定律(在转速相差不

超过20%情况下)可以实现如下功能：

（1）根据已知风机的试验性能曲线推算与该风机相似的风机的

性能曲线；

（2）根据风机在某一状态下的工作参数，换算成其他工作状态

下的工作参数(在密度不变的情况下，仅限于转速改变)，即理论绘制

风机的性能曲线。

ActiveX自动化技术实现VB调用Matlab

ActiveX自动化协议是一种允许一个应用程序(控制端)去控制另

一个应用程序(服务器端)的协议。由于VB支持ActiveX自动化控制

端协议，Matlab支持ActiveX自动化服务器端协议，通过建立VB

和Matlab之间的ActiveX自动化连接，就可实现VB应用程序中调

用Matlab的命令、向Matlab传送或从Matlab接收矩阵数组。

（1）创建ActiveX对象

在WindoWS注册表中，Matlab的ActiveX对象名为

“Matlab．Application”。在VB应用程序中创建ActiveX对象的

具体步骤如下：

DimMatlabAsObject

SetMatlab=CreateObject(“Matlab．Application”)

（2）ActiveX对象的操作

在VB应用程序中创建了Matlab的ActiveX对象后，就可以使

用这个对象所包含的各种方法来实现对Matlab的调用。

Matlab．Application对象主要含有3种方法，它们是Execute、

GetFullMatrix和PutFullMatrix。主要使用Execute方法，其语法

为BSTRExecute(BSTRCommand)，其中参数Command为要

Matlab执行的命令字符串；运行结果以字符串返回，图形则以

Matlab图形窗口的形式显示。

误差分析

以风机转速1450r/min时为例，风机流量和全压的拟合

研究结论

研究基于最小二乘法，采用Matlab与VB混编，编制了风机性

能曲线拟合软件，实现了风机性能曲线拟合的可视化。软件操作简单、

易于修改，具有通用性。采用Matlab处理风机性能试验得到的试验

数据，提高了计算的精度与速度；利用Matlab与Ⅶ的混合编程，得

到不同转速时风机p—qv性能曲线的表达式和曲线图，并对拟合数

据进行了误差分析，结果显示，拟合误差在1%以内，符合精度要求。