本发明涉及一种高速三元流离心式叶轮的流体分析方法,属于流体动力学。
背景技术:
1、离心式叶轮的质量及品质将直接影响离心式叶轮所在装置或机构的稳定性及实用性,因此,在使用离心式叶轮所在装置或机构之前,需要对离心式叶轮进行模拟流体分析,以便能够保证离心式叶轮的稳定性及实用性。
2、目前,对于离心式叶轮的流体分析主要依赖于传统经验公式,但是,利用传统经验公式仅能够适应特定的场景,而在叶轮的实际应用中,存在各种各样的使用场景,因此,如何能够准确地实现对离心式叶轮的流体分析成为了亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本发明提供一种高速三元流离心式叶轮的流体分析方法、装置及计算机可读存储介质,其主要目的在于提高对三元流离心式叶轮进行流体分析的准确性。
2、为实现上述目的,本发明提供的一种高速三元流离心式叶轮的流体分析方法,包括:
3、接收流体分析指令,基于所述流体分析指令确认出流体分析环境,其中,流体分析环境中包括流体分析系统及初始分析模型集,且流体分析系统包括:流体分析拟合单元、流体信息输入单元及流体分析调整单元,其中,初始分析模型集中包括多个初始分析模型,且初始分析模型包括:三元流离心式叶轮及叶轮使用模型;
4、利用所述初始分析模型集获取一个或多个目标分析模型集;
5、对一个或多个目标分析模型集中每一个目标分析模型集均执行如下操作:
6、对目标分析模型集中每一个目标分析模型均执行如下操作:
7、基于所述流体分析拟合单元构建出用于测试目标分析模型的分析工况节点组集,利用分析工况节点组集获取多个标准分析值集,其中,分析工况节点组集中包括多个分析工况节点组,且分析工况节点组与标准分析值集一一对应;
8、基于所述多个标准分析值集获取多个目标分析曲线段;
9、确认接收来自流体信息输入单元的参考流体指令,解析所述参考流体指令,得到参考流体信息,其中,参考流体信息包括:参考流体名称、参考流体压力及参考流体类型,利用参考流体信息、多个目标分析曲线段、流体分析调整单元确认目标分析模型为预设的目标标准模型后,实现对离心式叶轮的流体分析。
10、可选地,所述利用所述初始分析模型集获取一个或多个目标分析模型集,包括:
11、从所述初始分析模型集中依次提取初始分析模型,并对所提取的初始分析模型执行如下操作:
12、基于所提取的初始分析模型获取参考参数集,其中,参考参数集包括:三元流离心式叶轮的叶轮参数集及叶轮使用模型的使用参数集,其中,叶轮参数集包括:叶片数、轮毂比、叶轮直径、叶轮宽度、叶轮厚度及叶轮材料;
13、利用参考参数集对所提取的初始分析模型执行标识操作,得到标识分析模型,根据参考参数集分别汇总所述标识分析模型,得到一个或多个目标分析模型集。
14、可选地,所述基于所述流体分析拟合单元构建出用于测试目标分析模型集的分析工况节点组集,包括:
15、确认接收来自流体分析拟合单元的流体分析指令,解析所述流体分析指令,得到多个影响因素,其中,多个影响因素包括:叶轮转速梯度序列、流体温度范围、流体名称、流体类型及流体压力范围,其中,叶轮转速梯度序列中包括多个叶轮转速值,其中,流体类型包括气态流体及液态流体;
16、从多个影响因素中提取流体温度范围,并对所提取的流体温度范围执行如下操作:
17、基于所提取的流体温度范围及预设的第一划分阈值获取多个流体温度梯度值;
18、利用流体压力范围获取多个流体压力梯度值,基于叶轮转速梯度序列、多个流体温度梯度值、多个流体压力梯度值、流体名称及流体类型,以组合的方式获取分析工况节点组,其中,分析工况节点组如下所示:
19、,
20、其中,表示分析工况节点,表示流体类型中第种流体类型,当取1时表示气态流体,当取2时表示液态流体,表示流体名称,表示叶轮转速梯度序列中第个叶轮转速值,表示多个流体温度梯度值中第个流体温度梯度值,表示多个流体压力梯度值中第个流体压力梯度值;
21、汇总所述分析工况节点组,得到分析工况节点组集。
22、可选地,所述利用目标分析模型集及分析工况节点组集获取多个标准分析值集,包括:
23、从所述分析工况节点组集中依次提取分析工况节点组,并对所提取的分析工况节点组执行如下操作:
24、利用所提取的分析工况节点组获取目标粘度值及参考粘度值;
25、汇总所述目标粘度值及参考粘度值,得到多个温度-粘度分析集,其中,温度-粘度分析集包括:目标粘度值集及参考粘度值集,其中,目标粘度值集中包括一个或多个第一粘度值且参考粘度值集中包括一个或多个第二粘度值,且温度-粘度分析集所对应多个分析工况节点中分析工况节点所对应的流体温度梯度值不同,分析工况节点与目标粘度值及参考粘度值一一对应;
26、对多个温度-粘度分析集中每一个温度-粘度分析集均执行如下操作:
27、利用分析工况节点所对应的流体温度梯度值,在温度-粘度分析集中检索出目标第一粘度值及目标第二粘度值,将该流体温度梯度值与目标第一粘度值及目标第二粘度值相关联,得到温度-粘度节点,汇总所述温度-粘度节点,得到温度-粘度节点集;
28、将温度-粘度节点集中的温度-粘度节点映射至预构建的温度-粘度坐标系,得到目标分析节点集,其中,温度-粘度坐标系所对应的横轴为温度,纵轴为粘度;
29、获取用于拟合曲线的拟合模型集,其中,拟合模型集中包括多个拟合模型;
30、对拟合模型集中的拟合模型均执行如下操作:
31、基于拟合模型及目标分析节点集获取第一拟合曲线及第二拟合曲线,利用,其中,第一拟合曲线为目标粘度值集所对应的曲线,第二拟合曲线为参考粘度值集所对应的曲线,利用分析工况节点所对应的流体温度梯度值,在第一拟合曲线及第二拟合曲线中选取拟合分析节点集,其中,拟合分析节点集中包括多个拟合分析节点,且拟合分析节点与目标第一粘度值及目标第二粘度值一一对应,其中,拟合分析节点包括拟合粘度值及拟合温度;
32、利用预构建的评估关系式、拟合分析节点集及温度-粘度分析集计算标准分析值,根据温度-粘度分析集中分析工况组所对应的流体温度梯度值分别汇总标准分析值,得到多个标准分析值集。
33、可选地,所述利用所提取的分析工况节点组获取目标粘度值及参考粘度值,包括:
34、基于分析工况节点组获取分析流体及用于测试流体粘度的粘度测试单元集,其中,粘度测试单元集中包括多个粘度测试单元;
35、从粘度测试单元集中依次提取粘度测试单元,并对所提取的粘度测试单元执行如下操作:
36、基于所提取的粘度测试单元及分析流体获取初始粘度,汇总所述初始粘度,得到初始粘度集,基于分析工况节点组获取分析流体的参考粘度值;
37、利用所述初始粘度集获取初始粘度均值及初始粘度方差,其中,初始粘度均值为初始粘度集中初始粘度的均值,初始粘度方差为初始粘度集中初始粘度的方差,根据初始粘度均值、参考粘度值及初始粘度方差计算粘度评估值,计算公式如下所示:
38、,
39、其中,表示粘度评估值,均为预设的系数,表示初始粘度方差,表示初始粘度均值,表示参考粘度值;
40、比较粘度评估值与预设的粘度评估阈值;
41、若粘度评估值大于粘度评估阈值,则利用初始粘度集及初始粘度均值获取筛选粘度集,其中,筛选粘度集中包括多个筛选粘度值,且筛选粘度值与初始粘度一一对应,筛选粘度值为初始粘度与初始粘度均值的绝对差值;
42、按照筛选粘度值由大到小的顺序,对筛选粘度集中的筛选粘度值执行排序操作,得到筛选粘度序列;
43、从所述筛选粘度序列中依次剔除筛选粘度值,并记录所剔除筛选粘度值的数量,得到剔除数量,汇总在筛选粘度序列中所保留筛选粘度值所对应的初始粘度,得到更新粘度值集,利用所述更新粘度值集获取更新粘度评估值,若更新粘度评估值小于等于所述粘度评估阈值或剔除数量达到预设的剔除阈值后,则利用更新粘度值集获取目标粘度值,其中,目标粘度值为更新粘度值集中初始粘度的均值,否则,以更新粘度值集为所述为初始粘度集,并返回所述利用所述初始粘度集获取初始粘度均值及初始粘度方差的步骤,直至获取目标粘度值。
44、可选地,所述评估关系式如下所示:
45、,
46、其中,为标准分析值,表示拟合分析节点集中第个拟合分析节点所对应的目标第一粘度值,表示拟合分析节点集中第个拟合分析节点所对应的目标第二粘度值,且所对应的拟合温度与所对应的流体温度梯度值相等,表示温度-粘度分析集所对应目标粘度值集中共有个流体温度梯度值,表示多个流体温度梯度值中第个流体温度梯度值,表示多个流体温度梯度值中第个流体温度梯度值。
47、可选地,所述基于所述多个标准分析值集获取多个目标分析曲线段,包括:
48、利用多个流体温度梯度值获取多个流体温度范围,对多个流体温度范围中每一个流体温度范围均执行如下操作:
49、基于预设的第二划分阈值,在流体温度范围中提取多个检验温度值,利用预设的检验数值,在多个检验温度值中随机提取一个或多个目标检验温度值,其中,一个或多个目标检验温度值所对应的数量等于所述检验数值,基于一个或多个目标检验温度值获取检测分析值;
50、根据检测分析值及标准分析值计算综合评估值,计算公式如下所示:
51、,
52、其中,表示综合评估值,均为预设的系数,表示检测分析值;
53、汇总所述综合评估值,得到综合评估值集
54、按照从小到大的顺序对综合评估值集中的综合评估值执行排序操作,得到综合评估序列;
55、以综合评估序列中第一个综合评估值所对应的第一拟合曲线为目标分析曲线段,汇总所述目标分析曲线段,得到多个目标分析曲线段。
56、可选地,所述利用参考流体信息、多个目标分析曲线段、流体分析调整单元确认目标分析模型为预设的目标标准模型之前,包括:
57、利用预构建的流量计、预构建的测试参数组及目标分析模型获取测试流量序列及测试流速序列,其中,测试流量序列中包括多个测试流量值,测试流速序列中包括多个测试流速值,且测试流速值与测试流量值一一对应;
58、基于所述测试参数组在多个目标分析曲线段中检索出第一目标粘度,根据所述第一目标粘度、测试流速序列、测试流量序列及目标粘度值计算修正系数。
59、可选地,所述基于所述第一目标粘度、测试流速序列、测试流量序列及目标粘度值计算修正系数,计算公式如下所示:
60、,
61、其中,表示修正系数,表示预设的第个系数,表示测试流量序列中共有个测试流量值,表示测试流量序列中第个测试流量值,表示测试流速序列中第个测试流速值,表示流量计的参考温度,表示分析流体的流体温度梯度值,表示流量计的参考压力,表示分析流体的流体压力梯度值,表示流量计的测试粘度,表示第一目标粘度,分别表示温度系数、压力系数及粘度系数。
62、可选地,所述利用参考流体信息、多个目标分析曲线段、流体分析调整单元确认目标分析模型为预设的目标标准模型,包括:
63、确认接收来自流体分析调整单元的分析调整指令,解析所述分析调整指令,得到分析检测频率,利用所述分析检测频率、目标分析模型、修正系数及流量计获取监测压力及监测流体温度,基于所述监测压力获取监测压力序列,其中,监测压力序列中包括多个监测压力,且预设了监测压力序列中监测压力的存储数量;
64、利用所述参考流体信息及监测流体温度,在多个目标分析曲线段中检索出目标分析粘度;
65、基于目标分析模型所对应的参考参数集构建理论分析模型,利用理论分析模型、参考流体信息及目标分析粘度获取初始评估压力值;
66、根据初始评估压力值及预设的评估比例获取目标评估压力值,其中,目标评估压力值为初始评估压力值与评估比例的乘积;
67、基于所述监测压力序列获取监测压力均值及监测压力方差,其中,监测压力均值为监测压力序列中多个监测压力的均值,确认监测压力均值大于等于所述目标评估压力值且监测压力方差小于等于预设的监测方差阈值后,确认目标分析模型为目标标准模型。
68、为了解决上述问题,本发明还提供一种电子设备,所述电子设备包括:
69、至少一个处理器;以及,
70、与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
71、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以实现上述所述的高速三元流离心式叶轮的流体分析方法。
72、为了解决上述问题,本发明还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有至少一个指令,所述至少一个指令被电子设备中的处理器执行以实现上述所述的高速三元流离心式叶轮的流体分析方法。
73、相比于背景技术所述问题,本发明先利用所述初始分析模型集获取一个或多个目标分析模型集。可见本发明不仅考虑了三元流离心式叶轮之间的区别还考虑了三元流离心式叶轮在使用时的区别,因此,对初始分项模型集进行了划分得到一个或多个目标分析模型集,进而,对每一个目标分析模型集中的目标分析模型进行流体分析能够提高对三元流离心式叶轮进行分析的准确性,本发明基于所述流体分析拟合单元构建出用于测试目标分析模型的分析工况节点组集,利用分析工况节点组集获取多个标准分析值集,其中,分析工况节点组集中包括多个分析工况节点组,且分析工况节点组与标准分析值集一一对应,基于所述多个标准分析值集获取多个目标分析曲线段,可见本发明考虑了不同工况下,不同流体的粘度可能存在区别,进而,拟合出更加准确的曲线能够提高在不同工况、不同温度下对流体进行分析的准确性,确认接收来自流体信息输入单元的参考流体指令,解析所述参考流体指令,得到参考流体信息,其中,参考流体信息包括:参考流体名称、参考流体压力及参考流体类型,利用参考流体信息、多个目标分析曲线段、流体分析调整单元确认目标分析模型为预设的目标标准模型后,实现对离心式叶轮的流体分析,可见本发明实施例还考虑了流体的温度可能会随着工作时间、工作环境等因素的变化而变化,因此,动态的确认目标分析模型为目标标准模型能够提高对目标分析模型进行分析的准确性。因此本发明提出的高速三元流离心式叶轮的流体分析方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质,其主要目的在于提高对三元流离心式叶轮进行流体分析的准确性。
1.一种高速三元流离心式叶轮的流体分析方法,其特征在于,所述方法包括:
2.如权利要求1所述的高速三元流离心式叶轮的流体分析方法,其特征在于,所述利用所述初始分析模型集获取一个或多个目标分析模型集,包括:
3.如权利要求2所述的高速三元流离心式叶轮的流体分析方法,其特征在于,所述基于所述流体分析拟合单元构建出用于测试目标分析模型集的分析工况节点组集,包括:
4.如权利要求3所述的高速三元流离心式叶轮的流体分析方法,其特征在于,所述利用目标分析模型集及分析工况节点组集获取多个标准分析值集,包括:
5.如权利要求4所述的高速三元流离心式叶轮的流体分析方法,其特征在于,所述利用所提取的分析工况节点组获取目标粘度值及参考粘度值,包括:
6.如权利要求5所述的高速三元流离心式叶轮的流体分析方法,其特征在于,所述评估关系式如下所示:
7.如权利要求6所述的高速三元流离心式叶轮的流体分析方法,其特征在于,所述基于所述多个标准分析值集获取多个目标分析曲线段,包括:
8.如权利要求7所述的高速三元流离心式叶轮的流体分析方法,其特征在于,所述利用参考流体信息、多个目标分析曲线段、流体分析调整单元确认目标分析模型为预设的目标标准模型之前,包括:
9.如权利要求8所述的高速三元流离心式叶轮的流体分析方法,其特征在于,所述基于所述第一目标粘度、测试流速序列、测试流量序列及目标粘度值计算修正系数,计算公式如下所示:
10.如权利要求9所述的高速三元流离心式叶轮的流体分析方法,其特征在于,所述利用参考流体信息、多个目标分析曲线段、流体分析调整单元确认目标分析模型为预设的目标标准模型,包括:
