[发明专利]基于水泵特性三维空间图形的泵站泵型优选设计方法

说明书

技术领域

本发明属于水利工程泵站泵型优选技术领域，具体涉及一种基于水泵特性三维空间图形的泵站泵型优选设计方法。

背景技术

大型低扬程泵站的泵型选择和参数确定是决定泵站工程设计成败的关键性内容，泵站工程中的所有结构尺寸、工程投资等均取决于泵型的选择和水泵参数的确定。目前传统的设计方法主要是依赖于设计人员的经验，根据泵站的扬程和流量参数要求选择某一比转速的水泵、并配套不同型式的进、出水流道构成水泵装置，再由该水泵装置的性能按照比例律推算出相应的参数。一方面不同比转速水泵性能的对比不具有直观性，常常造成所选择的水泵并非最优；另一方面参数的确定与实际情况有偏差、存在不合理性，导致所选择的水泵在运行时偏离了最佳工况。虽然大型水泵站都进行水泵模型装置的性能试验，但尚不具备完善的预测水泵原型装置性能的理论和方法，工程设计中无法准确预测所设计的泵站工程性能。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种可避免出现上述技术缺陷的基于水泵特性三维空间图形的泵站泵型优选设计方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供的技术方案如下：

一种基于水泵特性三维空间图形的泵站泵型优选设计方法，包括以下步骤：

步骤1)：采用移动最小二乘法对多个水泵的特性参数进行回归，构成多个水泵特性三维空间图形曲面。

步骤2)：根据所述多个水泵特性三维空间图形以及泵站的特征扬程选出最佳水泵泵型。

步骤3)：确定所述最佳水泵泵型的各种参数。

进一步地，所述泵站泵型优选设计方法还包括步骤4)：在所述最佳水泵的水泵特性三维空间图形曲面上校核水泵运行范围的合理性，根据水泵装置模型性能预测原型水泵装置的性能。

进一步地，所述泵站泵型优选设计方法还包括步骤5)：根据水泵装置模型性能预测原型水泵装置的性能。

进一步地，所述步骤1)中采用移动最小二乘法对每个水泵特性参数进行回归，构成多个水泵特性三维空间图形曲面具体为：

(1)选取基向量：选取单项式作为基函数，二维空间中单项式一次基函数为p^T(x)＝[1,x]，m＝2，二维空间中单项式二次基函数为p^T(x)＝[1,x,x²]，m＝3。

三维空间中单项式一次基函数为p^T(x)＝[1,x,y]，m＝3，三维空间中单项式二次基函数为p^T(x)＝[1,x,y,x²,xy,y²]，m＝6。

(2)选取权函数：权函数为

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