Точность графиков с характеристиками на насосы

Более 150 производителей насосов представить свои данные насоса в электронном виде. Эти цифровые каталоги насос можно найти в Интернете, в автономном выбора программного обеспечения через насос и гидравлическая выберите пакет программного обеспечения для анализа. Тысячи инженеров во всем мире используют эти каталоги для оценки и выбора насосов, которые наилучшим образом отвечают их потребностям.

На основе опыта оцифровки более чем 135 000 кривые насосов для производителей в отрасли, часть первая описывает, как цифровой кривой насоса создается, а также некоторые вопросы точности, которые могут возникнуть в связи с методами оцифровки кривой. Она охватывает насоса кривых и точности последствия различных методов оцифровки. Как отрасль движется к электронным каталогам насос, конечные пользователи должны знать, насколько они точны и как они создаются.

Программы подбора насоса
Основная функция программы выбор насосов является возможность воспроизводить цифровой насос производителя данных о производительности и точно создать список выбора насосов, которые отвечают критериям заказчика. Все производители насосов "бумажных кривых" представляющих исполнении своих насосов, и большинство из них также имеют эти кривые доступны в формате PDF. Эти кривые воспроизводят производителей данные стендовых испытаний и являются наиболее точными изображениями насосов производительностью.

Однако, программное обеспечение, чтобы понять и использовать эти данные производительности насоса, данные должны быть сначала преобразованы в форму, которая может быть прочитана в программе. Это называется оцифровкой насоса кривые. Существуют различные методы оцифровки данных о производительности насоса, но иногда, в зависимости от используемого метода, некоторые жизненно важной информации может теряться при переводе. Точность этого перевод может иметь решающее значение для выбора насоса и оценки.

Чтобы лучше понять производительность цифровых кривых, рассмотрим пример типичной опубликованной кривой насоса от производителя. На рисунке 1 показана подробная кривая, которая включает в себя поток по сравнению с головы производительность кривые, а также изометрические кривые эффективности, мощности и чистый кавитационный запас необходимых (NPSH). Эти кривые точно представлять тест производительности указанных насосов в соответствии с ANSI / HI 1.6-2000 Центробежные насосы тесты стандарта.

Если насос были необходимы для системы с дизайном условиях 800 американских галлонов в минуту и ​​35 футов головы и данного насоса были оценены, разработчик системы могут быть уверены, что это насос, с помощью 10-дюймового колеса, будет успешно соответствовать счет. Выбор насоса и оценки программного обеспечения должна точно воспроизводить опубликованной кривой насоса производителя, чтобы помочь оценки клиента накачки для приложения. Ключевым фактором создания точных цифровых кривых является методом, с которой данные насоса сохраняется и отображается.

Все виды насосов оцифровки кривой связаны с получением данных от точки насоса производителей. Эти моменты могут либо быть извлечены из опубликованных кривых бумаги или собранные непосредственно от производителей.

Один простой способ это взять несколько точек вдоль кривой производительности и выполнения полиномиального регрессионного анализа. Это приводит к полиномиальной выражение, описывающее кривую снижения производительности, которые могут быть сохранены и использованы в программе выбора насоса.

Исходные точки данных, затем отбрасываются, а также данные производительности насоса в настоящее время представлены исключительно кривую на основе этого уравнения. В зависимости от формы оригинальной опубликованной кривой, этот многочлен выражение может или не может быть точным представлением.

Второй, более точный метод, чтобы собрать как можно больше точек данных необходимо точно соответствует форме кривой опубликованы производительность и использование этих сохраненных точек данных для представления в изначально опубликованной кривой в программе выбора насоса. Хранение исходных точек данных является неотъемлемым шагом в обеспечении точности кривой насоса, и интерполяция между точками данных является наиболее точным методом правильно размеров насоса.

Когда дело доходит до отображения кривой насоса в программном обеспечении, простую кривую регрессии полином может иметь тенденцию к пропустите исходной кривой насоса в критических точках. С другой стороны, если более надежный численный анализ проводится, например, кубический сплайн регрессии, то кривая может быть сделан вывод, что именно представляет собой оригинальное опубликованной кривой.

Полиномиальной регрессии
Более пристальный взгляд на некоторые фактические данные, кривая насоса показывает проблемы, связанные с простым методом регрессионной полиномиальной кривой оцифровки. На рисунке 2 представлена ​​потоком по сравнению с головы производительность кривые, которые являются основными параметрами поиска размеров насоса. Черные кривые фактического испытания производительности кривых обеспечивается производителями насосов. Накладывается в розовых являются производительность кривые порожденных инструмент подбора насоса с помощью простой регрессии полиномом. Вставке крупным планом аномалий в этом случае исследование.

Обратите внимание, что производительность насоса кривые аномалий, таких как точки перегиба, не очень хорошо представляют полиномиальной регрессии. Полиномиальной регрессии имеет тенденцию к сглаживанию аномалий, таких как показано на рисунке 2. Последствия этой кривой характеристики могут быть незначительными, или они могут быть значительными. В этом случае, если конечный пользователь присматривались к расчетной точке 300 американских галлонов в минуту, на общую глава 126 футов, то насос не может даже рассматриваться для оценки.

Больше вреда, сценарий может произойти, если полином кривая регрессии поднялась значительно выше фактической кривой. В этом случае, программа может предложить жизнеспособную насос, который, возможно, не отвечают критериям дизайна точки. Кроме того, если насос работает в тех областях, где полином кривая регрессии отличается от опубликованных кривая производительности производителей, конечный пользователь получит ошибочные данные потребления энергии и эксплуатационных расходов.

Кубический сплайн регрессии
На рисунке 3 показана эффективность и того же производителя в кривых в черный цвет. Зеленый, выложил кривые создаются с помощью инструмента подбора насоса, который использует регрессионного анализа кубических сплайнов. Этот метод заставляет кривые проходят через каждые собранные данные точки. Это затем сглаживает кривые от точки к точке, чтобы обеспечить людей чистой, точной дисплеев производительность насоса кривой. Поток и голова никогда не значительно завышены или занижены в любой точке на кривой диапазона. Конечные пользователи могут использовать эти дисплеи с уверенностью при выполнении насоса оценок.

Даже самые лучшие численные методы анализа не может предсказать аномалии между данными точками. Если производительность кривой быть оцифрованы имеет следующие типы провалов или аномалии, необходимо, чтобы достаточное количество баллов сбора данных внутри и вокруг этого диапазона. Как минимум, данные пункты должны быть собраны по краям и на пике (или долина) аномалии. В идеале, еще пару точек должны быть собраны между ними. Это позволяет выбрать инструмент, чтобы увидеть самое точное представление исходных данных и производительность процесса оценки и отбора обойтись без ложных выборов.
В январском номере 2012 года, второй части будут рассмотрены методы сбора КПД насоса и мощности данных и отображения изометрического кривые для каждого.