毕业论文（设计）-基于matlab 的风机试验系统模拟仿真

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1、专业好文档基于MATLAB的风机试验系统模拟仿真SimulationofFanTestSystemBasedonMATLAB陈建国聂波/华东理工大学机械工程学院摘要：介绍了用90°弧形进口喷嘴试验装置采集试验数据，再根据国际标准对风机的进出口压力、通风机压力、效率等试验数据进行了计算。利用MATLAB对以上的公式进行程序设计，利用MATLAB中的GUI面板，制作了友好的人机交互式界面，从而使这个复杂的计算过程得到大大的简化，加快整个计算过程和提高整个计算过程的精度。关键词：通风机性能试验计算机模拟中图分类号：

2、TP273文献标识码：B文章编号：1006-8155（2005）06-0028-03Abstract:Testdatacollectedby90°areinletnozzletestunitisinstroduced,accordingtointernationalstandard,Testdatasuchasinletandoutletpressure,fanpressure,efficiencyandetc.arecomputed.Proceduredesignoftheformulascanbeperf

3、ormedusingMATLAB.Friendlyman-machineinterfacecanbemadeusingGUIpanelinMATLAB,thusthesocomplicatedcalculationprocessisgreatlysimplied,thewholecalculationprocessandthepresisionisimproved.Keywords:FanPerformancetestComputersimulation1引言通风机性能试验是通风机设计、生产、检验中必不可少的

4、项目。随着我国经济与科技的发展，对于引进的通风机技术和产品及我国出口的国际市场的通风机产品，必须对其质量和水平进行严格的考核和认定。对于同一台风机，由于采用不同的试验装置或不同的国家标准，往往会导致通风机性能试验结果的差异。因此，本文在对进、出口通风机产品质量考核中要求执行的公认的权威性试验标准中采用了ISO5801：1997（E）《通风机空气动力性能和试验方法》。MATLAB是集数值计算、符号运算及图形处理等强大功能于一体的科学计算语言。作为强大的科学计算平台，它几乎能够满足所有的计算需求。在美国及其它发达

5、国家的理工科院、大型公司或企业的工程计算部门，MATLAB也是最为普遍的计算工具之一。鉴于篇幅所限，只介绍“带有进口和出口试验管道的标准方法：D型装置”中的“带有公用段和防涡流装置的出口管道及公用进口管道的C型装置。2风机试验和计算方法2.1测量装置采用90°弧形进口喷嘴，见图1。__________________收稿日期：2004-05-13上海市图190°弧形进口喷嘴7专业好文档2.2试验期间的测量值转速n或旋转频率N；输入功率Pe；流量计差压p；流量计上游压力pe7或pe3；进口静压pe3；风机出口压

6、力pe4。在试验空间内测量：通风机所在高度上的大气压力pa；环境温度ta（靠近风管进口）；干球和湿球温度td和tw；确定环境空气密度ρa和湿空气的气体常数Rw。2.3流量的计算式中qm——气体质量流量2.4通风机进口压力计算设平面5和平面3之间无辅助风机：而求马赫数Ma3和时，可有下列公式计算：和（1）即（2）则=和所以，进口滞止压力psg1可按下式求得式中——常规损失系数——马赫系数综上即可得7专业好文档2.5通风机出口压力计算通风机出口静压p2等于大气压pa，即而由式（1）同理可得所以而综上亦可得；又由；

7、式中Ma2可由式（2）同理可得。由上两式可得所以压力由以上的参数可以计算出容积流量、通风机压力、通风机空气功率和效率，同时，在Ma2ref小于0.15时还因马赫系数等于1和截面上滞止温度和静态温度相等而使上述公式可以得到简化，由于篇幅所限，就不再进行展开。3MATLAB程序设计MATLAB语言提供了用户界面的设计功能，用户可以自行设计别具风格的人机交互界面，输入各种计算过程中所需的参数，通过建立友好的用户截面而使计算更为方便快捷。很显然，由于在风机试验计算中有很多参数是来回迭代的，手算工作量十分巨大，而MAT

8、LAB在数学计算中具有十分强大的功能。因此，笔者利用MATLAB软件进行了程序设计，作出了一个可供处理试验数据的软件。图2风机试验数据处理系统程序界面7专业好文档在此软件中，左侧数据输入栏可以输入已知量，点击OK键以后就可以在数据输出栏中得到想要的数据。4试验数据图像处理从框图的右侧得到了试验计算数据以后，由于风机试验通常是测多个点的数据，则所得的数据也为多个点的数据，在MATLAB中有强大的绘图功