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一種七孔氣流探針的標定方法

  • 專利類型:發明專利
  • 有效期:不限
  • 發布日期:2021-07-31
  • 技術成熟度:可以量產
交易價格: ¥面議
  • 法律狀態核實
  • 簽署交易協議
  • 代辦官方過戶
  • 交易成功

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  • 技術(專利)類型 發明專利
  • 申請號/專利號 CN201810255054.0 
  • 技術(專利)名稱 一種七孔氣流探針的標定方法 
  • 項目單位 中國科學院工程熱物理研究所
  • 發明人 武廣興,楊科 
  • 行業類別 其他領域
  • 技術成熟度 可以量產
  • 交易價格 ¥面議
  • 聯系人 沈昭昂
  • 發布時間 2021-07-31  
  • 01

    項目簡介

    本發明公開了一種七孔氣流探針的標定方法,可充分利用有效孔的壓力值進行標定計算,不局限于有效孔的數量,不需要在應用過程中測量來流總壓和靜壓,解決了傳統標定算法當某一孔出現例如堵塞等故障時,造成標定方法徹底失效,從而可以應用在諸多惡劣環境或條件受限環境,如野外條件下風力機入流條件的測量等。
    展開
  • 02

    說明書

    1.一種七孔氣流探針的標定方法,其特征在于,所述標定方法包括如下步驟:SS1.獲取七孔氣流探針的標定數據庫,其中每個數據點至少包括來流第一角度分量α、第二角度分量β、來流總壓Pdt、來流靜壓Pds、以及各孔位壓力值(Pd1,Pd2,…,Pd7),其中,Pd1指第1個孔位的壓力值,Pd2指第2個孔位的壓力值,…,Pd7指第7個孔位的壓力值;SS2.將七孔氣流探針置于待測來流中,記錄各有效孔位的壓力值(P1_mea,P2_mea,…,Pn_mea),其中,P1_mea指第1個有效孔位的壓力值,P2_mea指第2個有效孔位的壓力值,n是有效孔位的個數,n小于等于7,Pn_mea指第n個有效孔位的壓力值;SS3.假設待測來流的靜壓值Ps_mea為任意給定的初始假設靜壓Ps_Init,利用公式(1)將步驟SS2中各有效孔位的壓力值(P1_mea,P2_mea,…,Pn_mea)轉化為無量綱壓力系數,利用公式(2)將步驟SS1中標定數據庫中對應各有效孔位的標定壓力值(Pd1,Pd2,…,Pdn)轉化為無量綱壓力系數,Pdn指標定數據庫中第n個孔位的壓力值;其中,壓力無量綱化計算公式(1)、(2)如下: 其中,Pi_mea為第i個有效孔位的壓力值,Pdi為標定數據庫中第i個孔位的壓力值,n為有效孔位的個數,Ps_mea為待測來流的靜壓值,初始賦值為初始假設靜壓Ps_Init,通過迭代計算更新,Cpi_mea為第i個有效孔位的無量綱壓力系數,Cpdi為標定數據庫中第i個孔位的無量綱壓力系數,SS4.將每組有效孔位的無量綱壓力系數作為一個矢量,對比計算標定數據庫中各數據點無量綱壓力系數距待測數據點無量綱壓力系數的矢量長度(Cpd1-Cp1_mea,…,Cpdn-Cpn_mea),之后按矢量長度排序,找出標定數據庫中距離待測數據點最接近的若干數據點;SS5.對于步驟SS4中找出的標定數據庫中距離待測數據點最接近的若干數據點,擬合分析各數據點中來流第一角度分量α、第二角度分量β與各有效孔位的無量綱壓力系數的對應關系式(3):(α,β)=f(Cpd1,…,Cpdn) (3)SS6.根據待測數據點的壓力無量綱系數,利用步驟SS5中得到的關系式(3)擬合插值計算得到待測數據點對應來流的第一角度分量α_mea、第二角度分量β_mea;SS7.將標定數據庫中每個數據點中的來流第一角度分量α、第二角度分量β作為一個來流角度矢量,對比計算步驟SS4中找出的標定數據庫中的數據點的來流角度矢量距待測數據點來流角度矢量之間的矢量距離(α-α_mea,β-β_mea),之后按矢量長度排序,找出標定數據庫中距離待測數據點對應的來流角度矢量最接近的若干數據點;SS8.根據步驟SS7所找出的標定數據庫中若干數據點,擬合分析各數據點中無量綱總壓系數Cpdt、無量綱靜壓系數Cpds與若干數據點中第一角度分量α、第二角度分量β的對應關系式(4):(Cpdt,Cpds)=f(α,β) (4)其中,利用公式(5)、(6)分別計算標定數據庫中各數據點的無量綱總壓系數Cpdt、無量綱靜壓系數Cpds SS9.根據待測數據點的第一角度分量α_mea、第二角度分量β_mea,利用步驟SS8中擬合得到的關系式(4)擬合插值計算得到待測數據點對應的總壓系數Cpt_mea和靜壓系數Cps_mea;SS10.將步驟SS9中得到的待測數據點的總壓系數Cpt_mea和靜壓系數Cps_mea,根據公式(7)、(8)計算其對應的總壓Pt_mea和靜壓Ps_mea SS11.對比計算得到的靜壓Ps_mea與初始假設靜壓Ps_Init,若二者之間的誤差未達到收斂標準,則由計算得到的靜壓Ps_mea代替初始假設靜壓Ps_Init,重復步驟SS3至步驟SS10,直到誤差達到收斂標準,則輸出待測數據點對應的來流第一角度分量α_mea、第二角度分量β_mea、總壓Pt_mea及靜壓Ps_mea,并根據來流的總壓Pt_mea及靜壓Ps_mea計算來流的速度大小,標定計算完成。2.根據權利要求1所述的標定方法,其特征在于,步驟SS5中采用多變量多項式回歸分析的方法進行數據的擬合分析。3.根據權利要求1所述的標定方法,其特征在于,步驟SS6中擬合插值的方法為最小二乘法、回歸分析法、多項式插值法或非線性插值法。4.根據權利要求1所述的標定方法,其特征在于,步驟SS7中找出的標定數據庫中距離待測數據點對應的來流角度矢量最接近的數據點的數量為4個。5.根據權利要求4所述的標定方法,其特征在于,步驟SS8中利用雙線性插值的方法進行數據的擬合分析。6.根據權利要求1所述的標定方法,其特征在于,步驟SS11中收斂標準為計算得到的靜壓Ps_mea與初始假設靜壓Ps_Init之間的誤差小于0.0001。
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專利技術附圖

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