基于MATLAB GUI风机性能曲线可视化拟合

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摘 要：通过使用MATLAB GUI的可视化编程功能，对通风机实验数据进行最小二乘法曲线拟合，从而可得到精确的风机性能曲线。为风机的合理选型和使用提供可靠的参考，使风机的运行更稳定、更经济。

关键词：MATLAB GUI；通风机；最小二乘法；性能曲线

引言

通风机是通风除尘系统的一个重要设备，它的作用是输送空气，为系统提供所需的风量，并克服空气在系统流动时所产生的阻力损失。其广泛用于工厂、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。通风机的选用是否合理直接关系到通风机使用的安全性和经济性，因此对其性能曲线的分析可以更好地控制和使用它。

1 通风机性能参数简介

通风机的性能参数主要有流量Q、压力P、功率N、效率η和转速n，另外噪声和振动的大小也是通风机的主要技术指标。流量也称风量，以单位时间内流经通风机的气体体积表示。压力也称风压，是指气体在通风机内压力升高值，有静压Ps、动压Pv和全压Pt之分。全压等于通风机出口截面与进口截面上气流全压之差；静压等于通风机出口截面与进口截面上气流静压之差；动压是指通风机出口截面上气流平均速度的动压。在同一截面上，气流的全压等于静压与动压之和。功率是指通风机的输入功率，即轴功率。通风机有效功率Ne与轴功率之比称为效率。流量、风压、功率和效率等参数之间有一定的函数关系[1]，既：

当其中一个参数发生变化时，其他各量也随着变化。将它们之间的关系绘成曲线，称为性能曲线。性能曲线形状与通风机类型有关。

2 性能曲线拟合及应用

3 MATLAB简介

MATLAB是由美国mathworks公司的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。MATLAB中的图形用户界面（GUI）是用户与计算机程序之间建立演示工作的交互式界面，是用户与计算机进行信息交流的方式。它包含图形对象，如：窗口、图标、菜单和文本的用户界面。

4结论

本文通过运用MATLAB 强大数值计算和图形处理功能，编制了一个能实现风机性能曲线拟合的程序，来实现曲线的高精度拟合。该拟合程序通过运用最小二乘法方式，使拟合出的曲线更接近风机的实际性能，有效地归正了由于测试误差和测试设备精度带来的数据偏离，是一种实用、可靠的方法。同时也为风机测试数据处理和绘图提供新的选择。

参考文献：

[1]黄清，陈焕新.用MATLAB处理风机性能参数的试验数据[J].《风机技术》2005年第2期

[2}吕茂超，华钢，刘，房利国.基于最小二乘法拟合风机特征曲线的可视化研究[J].《煤矿机械》 ，2011年06期

[3]吴劭星，谢贤平，杨会明.EXCEL调用matlab实现风机特性曲线拟合[J].《有色金属》，2011年7月 第63卷 第4期 40-44

[4]求是科技，张立科.《MATLAB 7.0从入门到精通》.人民邮电出版社

[5]王正林.刘明译著.《精通MATLAB 7》.电子工业出版社

作者简介：

林立敏， 2005年毕业于武汉化工学院，机械设计制造及其自动化专业，获学士学位。毕业以来一直从事机械设计相关工作，目前就职于浙江亿利达风机股份有限公司，从事空调离心风机的设计开发工作。在该岗位工作已有5年。

聂铁华，2007年毕业于河南科技大学，制冷与低温技术专业，获学士学位。毕业以来一直从事机械设计相关工作，目前就职于浙江亿利达风机股份有限公司，从事风机的设计开发和市场技术支持工作。在该岗位工作已有5年。