风机进气箱设计方法、装置、电子设备和可读存储介质与流程

文档序号:32211076发布日期:2022-11-16 06:03阅读:87来源:国知局
风机进气箱设计方法、装置、电子设备和可读存储介质与流程

1.本技术涉及进气箱设计的技术领域,尤其是涉及一种风机进气箱设计方法、装置、电子设备和可读存储介质。


背景技术:

2.风机一般由集风器、叶轮、螺形机壳和扩散器构成,叶轮设置在螺形机壳内,集风器连接在螺形机壳中央并与叶轮同轴设置,扩散器设置在螺形机壳侧壁上;在一些风机上,集风器上还连接有进气箱,气流沿着集风器径向进入进气箱,接着沿集风器轴向进入集风器。气流进入集风器的风量与进入进气箱的风量的比值即为进气箱的进气效率,为了不影响风机的正常运行,需要使进气箱的进气效率达到预期进气效率,且进气箱的进气效率越大,风机运行效率越高。
3.当集风器的尺寸一定时,进气箱的尺寸会影响进气箱的进气效率,而在风机安装现场,进气箱不能干涉风机安装基础,因此需要选择进气效率能达到预期进气效率,且适合于风机安装现场的进气箱。
4.目前,在进气箱的设计过程中,工作人员在仿真模拟软件上通过风机特性以及集风器的尺寸建立风机仿真模型,工作人员通过经验确定风机仿真模型中进气箱的尺寸,进而通过仿真模拟得到进气箱的进气效率,如果进气效率达到预期进气效率,就采纳该设计方案,如果达不到预期进气效率,就需要重新模拟仿真其他尺寸的进气箱,直到找到实现预期进气效率的进气箱尺寸。采用该方式设计进气箱,需要先凭经验确定进风箱尺寸进行进气仿真模拟实验,为达到预期进气效率,可能需要进行多次模拟仿真过程,难以快速找到符合要求的进气箱设计尺寸,设计成本高、效率低。


技术实现要素:

5.为了提高设计效率,本技术提供一种风机进气箱设计方法、装置、电子设备和可读存储介质。
6.第一方面,本技术提供一种风机进气箱设计方法,采用如下的技术方案:获取预设的集风器的进口面积和多组参数,每组参数包括进气箱与集风器的进口面积比以及进气箱的进口长宽比;基于所述集风器的进口面积和每组参数确定多个进气箱样本尺寸;基于每个所述进气箱样本尺寸进行进气箱进气模拟,得到每个所述进气箱样本尺寸对应的进气效率;根据各个所述样本尺寸的进气箱以及对应的进气效率作为样本数据,计算得到进气效率关于进口面积比和进口长宽比的函数;基于所述函数得到优选的参数;基于所述优选的参数确定优选的进气箱尺寸。
7.通过采用上述技术方案,电子设备根据预设的集风器进口面积和多组参数得到多
个进气箱样本尺寸,根据多个进气箱样本尺寸进气模拟得到对应的进气效率,因此得到一组进气箱样本尺寸以及进气效率的样本数据,进而根据样本数据计算得到进气效率关于进口面积比和进口长宽比的函数,从而根据函数计算得到优选的参数,根据优选的参数得到优选的进气箱尺寸,通过计算得到的优选的进气箱尺寸对应的效率最优,并且减小人工经验带来的计算误差,快速找到优选的进气箱设计尺寸,提高设计效率。
8.进一步地,所述获取预设的多组参数,每组参数包括进气箱与集风器的进口面积比以及进气箱的进口长宽比,包括:确定多个进口面积比,所述多个进口面积比为以预设的第一步进值为公差的等差数列;确定多个进口长宽比,所述多个进口长宽比为以预设的第二步进值为公差的等差数列;基于每个所述进口面积比和每个所述进口长宽比组成一组参数。
9.通过采用上述技术方案,呈等差数列的多个进口面积比和多个进口长宽比组成多组参数,使生成的多组参数有规律,便于得到更系统的样本数据,进而提高计算得到函数的准确性。
10.进一步地,所述基于所述函数得到优选的参数,包括:建立进气效率关于进口面积比和进口长宽比的坐标系;在所述坐标系中以第一步进值作为进口面积比的单位长度、以第二步进值作为进口长宽比的单位长度,生成函数图像;根据所述函数图像确定多个备选极大值;执行循环步骤,将达到预期进气效率的备选极大值作为极大值,得到至少一个极大值,直至达到预设循环次数时结束所述循环步骤;确定每个所述极大值对应的参数;所述循环步骤包括:基于每个所述备选极大值的坐标和预设长度,确定分析范围;减小所述第一步进值生成新的第一步进值、减小所述第二步进值生成新的第二步进值;在所述坐标系中以所述新的所述第一步进值作为进口面积比的单位长度、以所述新的第二步进值作为进口长宽比的单位长度,更新位于所述分析范围内的函数图像;根据所述函数图像更新所述备选极大值;减小所述预设长度。
11.通过采用上述技术方案,电子设备在根据函数得到优选参数时,首先建立坐标系,并根据第一步进值作为进口面积比的单位长度、第二步进值作为进口长宽比的单位长度生成函数图像,从而根据当前函数图像确定备选极大值,进一步地,为了得到更加精确的极大值,减小第一步进值和第二步进值,在备选极大值附近提高函数图像的精度,进而再次确定新的备选极大值,重复提高函数图像精度的步骤达到预设次数后,选择达到预期进气效率的备选极大值作为极大值,进而得到极大值对应的参数。电子设备在备选极大值附近不断提高分析精度,精准计算极大值,并减少计算量。
12.进一步地,所述进气箱样本尺寸包括长、宽和高,所述基于所述集风器的进口面积
和每组参数确定多个进气箱样本尺寸,包括:基于集风器的进口直径、第一预设高度和第二预设高度,计算得到进气箱的高,所述第一预设高度为进气箱进口与集风器进口圆心之间的距离,所述第二预设高度为所述进气箱与进口相对的侧壁与所述集风器进口之间的距离;基于所述集风器进口面积以及每个所述进口面积比,计算得到每组参数对应的进气箱进口面积;基于每组参数对应的所述进气箱进口面积和每组参数中的所述进口长宽比,计算得到每组参数对应的进气箱的长和宽。
13.通过采用上述技术方案,电子设备根据集风器的进口直径、第一预设高度以及第二预设高度,计算得到进气箱的高,根据集风器进口面积以及进口面积比计算得到进气箱进口面积,进而根据对应的进口长宽比计算得到进气箱进口的长和宽,因此通过依次推算,确定每组参数对应的进气箱尺寸。
14.进一步地,每个所述样本尺寸均包括一组长、宽和高,所述基于每个所述进气箱样本尺寸进行进气箱进气模拟,得到每个所述进气箱样本尺寸对应的进气效率,包括:建立进气效率仿真模型;将每组所述长、所述宽和所述高输入所述进气效率仿真模型,仿真得到每个样本尺寸进气箱对应的进气效率。
15.通过采用上述技术方案,电子设备根据每组参数对应的进气箱样本尺寸,快速地通过进气效率仿真模型计算得到进气箱对应的进气效率。
16.在另一种可能的实现方式中,所述进气箱包括与所述集风器连接的第一端面,所述第一端面远离进气箱入口的一侧包括第一边以及分别连接在所述第一边两侧的两个第二边;所述进气箱还包括与所述第一端面正对的第二端面和第三端面、与进气箱进口相对的第四端面、第五端面和第六端面、分别连接在第一端面和第二端面之间两侧的第七端面和第八端面,所述方法还包括:基于进气箱尺寸生成进气箱模型,包括:基于所述第一预设高度、所述第二预设高度、集风器进口直径、预设比例以及第一预设角度确定第一端面,所述预设比例为第一边与集风器直径的比例,所述第一预设角度为第一边与第二边之间的夹角;基于所述长和所述高确定第二端面,所述第二端面的宽等于所述高的一半;基于所述宽、所述第一边和所述第二预设角度确定第四端面;基于所述第二边、所述第一预设角度和所述第二角度确定所述第四端面和所述第五端面的下底,基于所述宽和所述第二预设角度确定所述第四端面和所述第五端面的上底,基于所述上底、所述下底和所述第二边生成第五端面和第六端面;基于所述宽、所述高和所述上底确定第七端面和第八端面;基于所述第二端面、第四端面、第五端面、第六端面、第七端面以及第八端面确定第三端面;组合各个端面,生成进气箱模型。
17.通过采用上述技术方案,电子设备根据进气箱的长、宽、高,以及第一预设角度、第二预设角度和预设比例等,确定进气箱各个端面的尺寸,将进气箱各个端面组合即可得到进气箱模型。
18.进一步地,所述基于所述第一预设高度、所述第二预设高度、集风器进口直径、预
设比例以及预设角度确定第一端面,包括:基于所述长和所述高生成矩形面;基于所述第一预设高度、所述第二预设高度以及集风器进口直径确定位于所述矩形面上的集风器入口;基于集风器直径以及预设比例确定第一边的长度;基于所述第一预设角度,确定第二边的倾斜角度;以第二边与第一边的交点为起点,沿第二边的倾斜角度切割矩形面,生成第一端面。
19.通过采用上述技术方案,电子设备在确定第一端面时,首先确定矩形面,在矩形面上确定集风器入口后,根据预设比例和集风器直径确定第一边长度,根据第一预设角度确定第二边的倾斜角度,进而确定了第二边的起点和倾斜角度,进而切割矩形面得到第一端面。
20.第二方面,本技术提供一种风机进气箱设计装置,采用如下的技术方案:获取模块,用于获取预设的集风器的进口面积和多组参数,每组参数包括进气箱与集风器的进口面积比以及进气箱的进口长宽比;进气箱样本尺寸确定模块,用于基于所述集风器的进口面积和每组参数确定多个进气箱样本尺寸;进气效率确定模块,用于基于每个所述进气箱样本尺寸进行进气箱进气模拟,得到每个所述进气箱样本尺寸对应的进气效率;仿真模块,用于根据各个所述样本尺寸的进气箱以及对应的进气效率作为样本数据,仿真计算得到进气效率关于比值和长宽比的函数;参数确定模块,用于基于所述函数得到优选的参数;进气箱尺寸确定模块,用于基于所述优选的参数确定优选的进气箱尺寸。
21.通过采用上述技术方案,进气箱样本尺寸确定模块根据预设的集风器进口面积和多组参数得到多个进气箱样本尺寸,进气效率确定模块根据多个进气箱样本尺寸进气模拟得到对应的进气效率,因此得到一组进气箱样本尺寸以及进气效率的样本数据,进而仿真模块根据样本数据计算得到进气效率关于进口面积比和进口长宽比的函数,从而参数确定模块根据函数计算得到优选的参数,进气箱尺寸确定模块根据优选的参数得到优选的进气箱尺寸,通过计算得到的优选的进气箱尺寸对应的效率最优,并且减小人工经验带来的计算误差,快速找到优选的进气箱设计尺寸,提高设计效率。
22.第三方面,本技术提供一种电子设备,采用如下的技术方案:一种电子设备,包括:至少一个处理器;存储器;至少一个应用程序,其中所述至少一个应用程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述至少一个处理器执行,所述至少一个应用程序配置用于:执行如第一方面中任一项所述的一种风机进气箱设计方法。
23.通过采用上述技术方案,处理器执行存储器中至少一个应用程序,实现根据预设的集风器进口面积和多组参数得到多个进气箱样本尺寸,根据多个进气箱样本尺寸进气模
拟得到对应的进气效率,因此得到一组进气箱样本尺寸以及进气效率的样本数据,进而根据样本数据计算得到进气效率关于进口面积比和进口长宽比的函数,从而根据函数计算得到优选的参数,根据优选的参数得到优选的进气箱尺寸,通过计算得到的优选的进气箱尺寸对应的效率最优,并且减小人工经验带来的计算误差,快速找到优选的进气箱设计尺寸,提高设计效率。
24.第四方面,本技术提供一种计算机可读存储介质,采用如下的技术方案:一种计算机可读存储介质,存储有能够被处理器加载并执行如第一方面中任一项所述的一种风机进气箱设计方法的计算机程序。
25.通过采用上述技术方案,处理器执行计算机可读存储介质中至少一个应用程序,实现根据预设的集风器进口面积和多组参数得到多个进气箱样本尺寸,根据多个进气箱样本尺寸进气模拟得到对应的进气效率,因此得到一组进气箱样本尺寸以及进气效率的样本数据,进而根据样本数据计算得到进气效率关于进口面积比和进口长宽比的函数,从而根据函数计算得到优选的参数,根据优选的参数得到优选的进气箱尺寸,通过计算得到的优选的进气箱尺寸对应的效率最优,并且减小人工经验带来的计算误差,快速找到优选的进气箱设计尺寸,提高设计效率。
26.综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:1.电子设备根据样本数据计算得到进气效率关于进口面积比和进口长宽比的函数,从而根据函数计算得到优选的参数,根据优选的参数得到优选的进气箱尺寸,通过计算得到的优选的进气箱尺寸对应的效率最优,并且减小人工经验带来的计算误差,快速找到优选的进气箱设计尺寸,提高设计效率;2.电子设备在根据函数得到优选参数时,电子设备在备选极大值附近不断提高分析精度,精准计算极大值,并减少计算量;3.电子设备根据进气箱的长、宽、高,以及第一预设角度、第二预设角度和预设比例等,确定进气箱各个端面的尺寸,将进气箱各个端面组合即可得到进气箱模型。
附图说明
27.图1是本技术实施例中风机进气箱设计方法的流程示意图。
28.图2是本技术实施例中进气箱的结构示意图。
29.图3是本技术实施例中进气箱的正视图。
30.图4是本技术实施例中进气箱的后视图。
31.图5是本技术实施例中进气箱的俯视图。
32.图6是本技术实施例中进气箱的侧视图。
33.图7是本技术实施例中风机进气箱设计装置的结构框图。
34.图8是本技术实施例中电子设备的结构框图。
具体实施方式
35.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员
在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
36.另外,本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。另外,本文中字符“/”,如无特殊说明,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
37.本技术实施例公开一种风机进气箱设计方法。参照图1,由电子设备执行。
38.为了提高风机进气箱设计效率,并且得到进气效率最优的进气箱,电子设备可以设置一组关于进气箱的尺寸作为样本,并根据样本数据以及对应的进气效率,计算得到进气效率关于进口面积比和进口长宽比的函数,进而通过函数选择进气效率最优的进气箱对应的尺寸。
39.具体地,风机进气箱设计方法包括(步骤s101~步骤s106):步骤s101:获取预设的集风器的进口面积和多组参数,每组参数包括进气箱与集风器的进口面积比以及进气箱的进口长宽比。
40.具体地,电子设备获取用户输入的集风器的进口直径,电子设备根据集风器的进口直径计算得到集风器进口面积。
41.进一步地,参数用于根据集风器的进口面积计算进气箱进口尺寸,电子设备可以获取用户输入的多组参数。
42.在另一种可能的实现方式中,电子设备也可以通过预设的公差,计算得到多个等差的进口面积比以及多个等差的进口长宽比,进一步地,多个进口面积比和多个进口长宽比之间可以组合成多组参数。其中,用于计算进口面积比和进口长宽比的公差可以相等也可以不相等。
43.例如,步骤s101在执行获取预设的多组参数时,包括(步骤sa~步骤sc):步骤sa:确定多个进口面积比,多个进口面积比为以预设的第一步进值为公差的等差数列。
44.例如,第一步进值为st1=0.2,则电子设备确定进口面积比p:1、1.2、1.4、1.6、1.8、
……
、1+n*st1,进而确定预设个数n个进口面积比。
45.步骤sb:确定多个进口长宽比,多个进口长宽比为以预设的第二步进值为公差的等差数列。
46.例如,第二步进值为st2=0.2,则电子设备确定进口长宽比q:0.2、0.4、0.6、0.8、1.0
……
、m*st2,进而确定预设个数m个进口长宽比。
47.步骤sc:基于每个进口面积比和每个进口长宽比组成一组参数。
48.具体地,电子设备将多个进口面积比和多个进口长宽比进行组合,生成多组参数。
49.步骤s102:基于集风器的进口面积和每组参数确定多个进气箱样本尺寸。具体地,进气箱样本尺寸包括进气箱的长、宽和高等数据,步骤s102包括(步骤s11~步骤s13):步骤s11;基于集风器的进口直径、第一预设高度和第二预设高度,计算得到进气箱的高,第一预设高度为进气箱进口与集风器进口圆心之间的距离,第二预设高度为进气箱与进口相对的侧壁与集风器进口之间的距离。
50.具体地,若集风器的进口直径为d,第一预设高度为c,第二预设高度为d,则进气箱的高同时,电子设备因此确定了进气箱进口在进气箱上的位置。
51.步骤s12:基于集风器进口面积以及每个进口面积比,计算得到每组参数对应的进气箱进口面积。
52.例如,集风器进口面积进口面积比p:1、1.2、1.4、1.6、1.8、
……
1+n*st1,则电子设备计算得到每个进口面积比对应的进气箱进口面积sj2:sj2(1)=1
×
sj1;sj2(2)=1.2
×
sj1;sj2(3)=1.4
×
sj1;sj2(4)=1.6
×
sj1;sj2(5)=1.8
×
sj1;
……
sj2(n)=(1+n*st1)
×
sj1;步骤s13:基于每组参数对应的进气箱进口面积和每组参数中的进口长宽比,计算得到每组参数对应的进气箱的长和宽。
53.例如,进口长宽比q:0.2、0.4、0.6、0.8、1.0
……
、m
×
st2,每组参数对应的长为ai,对应的宽为bi,i=1、2、3、4
……m×
n;电子设备计算其中一个进口长宽比与多个进气箱进口面积组合时,得到n组进气箱的长和宽,进而根据各个进口长宽比和各个进气箱进口面积组合,计算得到m
×
n组进气箱的长和宽。
54.a1×
b1=sj2(1),a1/b1=0.2;解出a1、b1;a2×
b2=sj2(2),a2/b2=0.2;解出a2、b2;a3×
b3=sj2(3),a3/b3=0.2;解出a3、b3;
……an
×bn
=sj2(n),an/bn=m
×
n;解出am×n、bm×n。
55.步骤s103:基于每个进气箱样本尺寸进行进气箱进气模拟,得到每个进气箱样本尺寸对应的进气效率。具体地,步骤s103包括(步骤s21~步骤s22):步骤s21:建立进气效率仿真模型;具体地,电子设备根据风机的特性,在模拟仿真软件上预先进气效率仿真模型,根据集风器进口面积调整进气效率仿真模型。当进风箱的尺寸大小发生改变,则进气效率仿真模型仿真得到不同的进气效率。
56.步骤s22:将每组长、宽和高输入进气效率仿真模型,仿真得到每个样本尺寸进气箱对应的进气效率。
57.具体地,电子设备可以建立关于长、宽和高的表格,将表格中的数据依次输入至进气效率仿真模型,并自动仿真得到每组数据对应的进气效率。
58.步骤s104:根据各个样本尺寸的进气箱以及对应的进气效率作为样本数据,计算得到进气效率关于进口面积比和进口长宽比的函数。
59.具体地,电子设备通过调用其他程序,根据样本数据计算得到函数η=f(p,q)。例如,通过excel计算得到函数,或者通过一些仿真软件中的拟合工具箱计算得到函数,本技术提高的仿真软件均为现有技术,不对仿真软件作出限制。
60.步骤s105:基于函数得到优选的参数。
61.具体地,电子设备通过筛选能达到预期进气效率的进气箱尺寸,得到优选的参数,包括(步骤s31~步骤s36):步骤s31:建立进气效率关于进口面积比和进口长宽比的坐标系。
62.具体地,电子设备将进口面积比作为坐标系的x轴,将进口长宽比作为坐标系的y轴,将进气效率作为坐标器的z轴。
63.步骤s32:在坐标系中以第一步进值作为进口面积比的单位长度、以第二步进值作为进口长宽比的单位长度,生成函数图像。
64.具体地,电子设备根据第一步进值,在x轴上生成多个进口面积比,根据第二步进值,在y轴上生成多个进口长宽比,进而根据函数计算每个进口面积比和每个进口长宽比对应的进气效率,生成函数对应的函数图像。由于进气效率的函数为二元函数,则电子设备在坐标系中生成曲面图形。
65.步骤s33:根据函数图像确定多个备选极大值。
66.步骤s34:执行循环步骤s35,将达到预期进气效率的备选极大值作为极大值,得到至少一个极大值,直至达到预设循环次数时结束循环步骤。
67.具体地,循环步骤s35包括(步骤s355~步骤s355):步骤s351:基于每个备选极大值的坐标和预设长度,确定分析范围。
68.具体地,预设分析范围是以备选极大值的坐标为圆心,以预设长度为半径的球形,一般地,电子设备将预设长度设置成与第一步进值和第二步进值中较大的值相等。
69.步骤s352:减小第一步进值生成新的第一步进值、减小第二步进值生成新的第二步进值。
70.具体地,由于当前的函数图像以第一步进值和第二步进值作为单位长度,生成的函数图像较粗糙,而为了进一步确定更精确的进气效率。
71.步骤s353:在坐标系中以新的第一步进值作为进口面积比的单位长度、以新的第二步进值作为进口长宽比的单位长度,更新位于分析范围内的函数图像。
72.具体地,电子设备根据新的第一步进值确定位于分析范围内的多个进口面积比,根据新的第二步进值确定位于分析范围内的多个进口长宽比,根据函数计算得到各个进口面积比和进口长宽比对应的进气效率,进而更新分析范围内的函数图像。
73.步骤s354:根据函数图像更新备选极大值。
74.具体地,电子设备根据新的函数图像再次确定备选极大值,此时的备选极大值对应的进口面积比和进口长宽比数据精度更高。
75.步骤s355:减小预设长度。
76.具体地,当电子设备循环执行循环步骤s35时,当更新一次备选极大值后,为了减小计算量,通过减小预设长度来减小分析范围。
77.步骤s36:确定每个极大值对应的参数。
78.步骤s106:基于优选的参数确定优选的进气箱尺寸。
79.具体地,当电子设备确定优选的参数后,根据每种参数计算确定对应的优选的进气箱尺寸,此时电子设备得到多个进气箱尺寸,需要工作人员根据风机安装现场的空间来选择进气箱尺寸。
80.进一步地,工作人员可以根据风机安装现场的空间筛选进气箱尺寸,将明显不符合风机安装现场的方案删除;工作人员还可以对比风机安装现场空间的长宽比,再次删除明显不符合风机安装现场的方案,进而从剩余的方案中一一对比,确定最佳的进气箱尺寸。
81.本技术实施例提供的一种进气箱设计方法的实施原理为:电子设备根据预设的集风器进口面积和多组参数得到多个进气箱样本尺寸,根据多个进气箱样本尺寸进气模拟得到对应的进气效率,因此得到一组进气箱样本尺寸以及进气效率的样本数据,进而根据样本数据计算得到进气效率关于进口面积比和进口长宽比的函数,从而根据函数计算得到优选的参数,根据优选的参数得到优选的进气箱尺寸,通过计算得到的优选的进气箱尺寸对应的效率最优,并且减小人工经验带来的计算误差,快速找到优选的进气箱设计尺寸,提高设计效率。
82.进一步地,当电子设备确定参数后,为了便于用户观察,电子设备根据进气箱的尺寸生成进气箱模型。由于气流沿集风器径向流入进风箱,在进风箱内转换风向后,沿着集风器轴向流入集风器,为了使进气箱的形状符合气流的流动路径,减小气流损失,进气箱远离进口一端的体积逐渐减小。
83.参照图2、图3和图4,进气箱包括与集风器连接的第一端面ⅰ,第一端面ⅰ上设置有用于与集风器连接的圆形接口,接口的直径与集风器的直径相等。
84.参照图2和图5,进气箱还包括与第一端面ⅰ正对的第二端面ⅱ和第三端面ⅲ、与进气箱进口正对的第四端面ⅳ、第五端面

和第六端面ⅵ、分别连接在第一端面ⅰ和第二端面ⅱ之间两侧的第七端面ⅶ和第八端面


85.参照图3,第一端面ⅰ远离进口的一侧包括第一边e以及分别连接在第一边两侧的两个第二边r。
86.因此,上述方法还包括:基于进气箱尺寸生成进气箱模型,包括(步骤s41~步骤s47):步骤s41:基于长、高、第一预设高度、第二预设高度、集风器进口直径、预设比例以及第一预设角度确定第一端面,预设比例为第一边与集风器直径的比例,第一预设角度为第一边与第二边之间的夹角,参照图3,步骤s41具体包括(步骤s411~步骤s415):步骤s411:基于长和高生成矩形面。
87.步骤s412:基于第一预设高度、第二预设高度以及集风器进口直径确定位于矩形面上的集风器入口。
88.具体地,由于第一预设高度c为第一端面ⅰ靠近进口一端与集风器入口圆心之间的距离,第二预设高度d为第一边m与集风器入口底端之间的距离,又因为集风器入口在水平方向上居中,因此,电子设备可以根据第一预设高度c以及第二预设高度d确定集风器入口在第一端面上的圆心位置;进一步地,电子设备根据集风器入口圆心位置,根据集风器进口直径生成圆形的集风器入口。
89.步骤s413:基于集风器直径以及预设比例确定第一边的长度。
90.具体地,电子设备将集风器直径与预设比例相乘,得到第一边e的长度。一般地,预设比例大于或等于1。
91.步骤s414:基于第一预设角度,确定第二边的倾斜角度。
92.具体地,第一边e的端点与第二边r其中一端点连接,第一边e与第二边r之间的夹
角为第一预设角度v,因此确定了第二边r的倾斜角度和其中一端点。
93.步骤s415:以第二边与第一边的交点为起点,沿第二边的倾斜角度切割矩形面,生成第一端面。
94.进一步地,电子设备确定第一端面ⅰ后,执行步骤s42:基于长和高确定第二端面。
95.参照图4,电子设备预设第二端面的高与进气箱的高的关系,例如可以确定第二端面ⅱ的高为进气箱的高h的一半,若进气箱的高为h,则第二端面ⅱ为的矩形面。
96.步骤s43:基于宽、第一边和第二预设角度确定第四端面。
97.参照图6,第二预设角度u的取值范围为[90
°
,135
°
],电子设备在生成进气箱模型时,首先将第二预设角度取值为135
°
作为示例,当生成的进气箱模型与风机安装现场不匹配时,可适应性修改第二预设角度,改变进气箱的形状。
[0098]
具体地,第四端面ⅳ与第一端面ⅰ垂直,并且正对进风箱进口,当进风箱的宽为b,第一边为m且第二预设角度为u时,第四端面ⅳ的长为e,根据空间几何计算得到的长为e,根据空间几何计算得到则电子设备生成的矩形第四端面ⅳ,第四端面ⅳ一侧长边与第一端面ⅰ的第一边连接,另一侧的长边与第三端面ⅲ的底边连接。
[0099]
步骤s44:基于第二边、第一预设角度和第二角度确定第四端面和第五端面的下底,基于宽和第二预设角度确定第四端面和第五端面的上底,基于上底、下底和第二边生成第五端面和第六端面。
[0100]
参照图5和图6,其中,第五端面

和第六端面ⅵ为梯形,并分别位于第四端面ⅳ的两侧,并与第四端面ⅳ连接。
[0101]
首先,若第二边为r,宽为b,第一预设角度为v,第二预设角度为u,则电子设备根据空间几何计算得到上底l1与第二端面ⅱ底边的距离=h/2-r
×
sin(π-v)=h/2-r
×
sinv,则上底
[0102]
进一步地,若第二边为r,宽为b,第一预设角度为u,则电子设备计算得到下底进一步地,若第二边为r,宽为b,第一预设角度为u,则电子设备计算得到下底
[0103]
由于上底和下底均与第二边垂直,则第五端面

和第六端面ⅵ的高为r,电子设备生成上底为l1、下底为l2、高为r梯形的第五端面

和第六端面ⅵ,且第五端面

和第六端面ⅵ的下底l2分别与第四端面ⅳ的两个宽边连接。
[0104]
步骤s45:基于宽、高和上底确定第七端面和第八端面。
[0105]
具体地,第七端面ⅶ和第八端面

全等,且平行设置,第七端面ⅶ和第八端面

为五边形,包括一组相平行的边s1和s2,另一组相平行的边s3和s4,其中,s1与进气箱的宽相等,s2与第五端面

的上底l1相连接且相等,s3与第二端面ⅱ的宽相连接且相等,s4与第一端面ⅰ的两侧边相连接,当电子设备确定其中四个边后,将s3与s2相连接得到s5,生成第七端面ⅶ,进而得到第八端面


[0106]
步骤s46:基于第二端面、第四端面、第五端面、第六端面、第七端面以及第八端面确定第三端面。
[0107]
具体地,当电子设备确定了其他端面后,为了生成封闭的进气箱,第三端面ⅲ与各
个端面相连,电子设备根据与第三端面ⅲ各边相连的边长,生成第三端面ⅲ。
[0108]
步骤s47:组合各个端面,生成进气箱模型。
[0109]
需要说明的是:电子设备生成进气箱模型的方法具有多种,且生成各个端面的顺序不一,当前仅是一种可能的执行方式,并不作为本技术实施例的限定。
[0110]
为了更好地执行上述方法,本技术实施例还提供一种风机进气箱设计装置,参照图7,风机进气箱设计装置200包括:获取模块201,用于获取预设的集风器的进口面积和多组参数,每组参数包括进气箱与集风器的进口面积比以及进气箱的进口长宽比;进气箱样本尺寸确定模块202,用于基于集风器的进口面积和每组参数确定多个进气箱样本尺寸;进气效率确定模块203,用于基于每个进气箱样本尺寸进行进气箱进气模拟,得到每个进气箱样本尺寸对应的进气效率;仿真模块204,用于根据各个样本尺寸的进气箱以及对应的进气效率作为样本数据,仿真计算得到进气效率关于比值和长宽比的函数;参数确定模块205,用于基于函数得到优选的参数;进气箱尺寸确定模块206,用于基于优选的参数确定优选的进气箱尺寸。
[0111]
进一步地,获取模块201在获取预设的多组参数时,具体用于:确定多个进口面积比,多个进口面积比为以预设的第一步进值为公差的等差数列;确定多个进口长宽比,多个进口长宽比为以预设的第二步进值为公差的等差数列;基于每个进口面积比和每个进口长宽比组成一组参数。
[0112]
进一步地,参数确定模块205在基于函数得到优选的参数时,具体用于:建立进气效率关于进口面积比和进口长宽比的坐标系;在坐标系中以第一步进值作为进口面积比的单位长度、以第二步进值作为进口长宽比的单位长度,生成函数图像;根据函数图像确定多个备选极大值;执行循环步骤,将达到预期进气效率的备选极大值作为极大值,得到至少一个极大值,直至达到预设循环次数时结束循环步骤;确定每个极大值对应的参数;循环步骤包括:基于每个备选极大值的坐标和预设长度,确定分析范围;减小第一步进值生成新的第一步进值、减小第二步进值生成新的第二步进值;在坐标系中以新的第一步进值作为进口面积比的单位长度、以新的第二步进值作为进口长宽比的单位长度,更新位于分析范围内的函数图像;根据函数图像更新备选极大值;减小预设长度。
[0113]
进一步地,若进气箱样本尺寸包括长、宽和高,进气箱样本尺寸确定模块202具体用于:
基于集风器的进口直径、第一预设高度和第二预设高度,计算得到进气箱的高,第一预设高度为进气箱进口与集风器进口圆心之间的距离,第二预设高度为进气箱与进口相对的侧壁与集风器进口之间的距离;基于集风器进口面积以及每个进口面积比,计算得到每组参数对应的进气箱进口面积;基于每组参数对应的进气箱进口面积和每组参数中的进口长宽比,计算得到每组参数对应的进气箱的长和宽。
[0114]
进一步地,进气效率确定模块203,具体用于:建立进气效率仿真模型;将每组长、宽和高输入进气效率仿真模型,仿真得到每个样本尺寸进气箱对应的进气效率。
[0115]
在另一种可能的实现方式中,进气箱包括与集风器连接的第一端面,第一端面远离进气箱入口的一侧包括第一边以及分别连接在第一边两侧的两个第二边;进气箱还包括与第一端面正对的第二端面和第三端面、与进气箱进口相对的第四端面、第五端面和第六端面、分别连接在第一端面和第二端面之间两侧的第七端面和第八端面,风机进气箱设计装置200还包括:进气箱模型生成模块:用于基于进气箱尺寸生成进气箱模型;进一步地,进气箱模型生成模块,具体用于:基于第一预设高度、第二预设高度、集风器进口直径、预设比例以及第一预设角度确定第一端面,预设比例为第一边与集风器直径的比例,第一预设角度为第一边与第二边之间的夹角;基于长和高确定第二端面,第二端面的宽等于高的一半;基于宽、第一边和第二预设角度确定第四端面;基于第二边、第一预设角度和第二角度确定第四端面和第五端面的下底,基于宽和第二预设角度确定第四端面和第五端面的上底,基于上底、下底和第二边生成第五端面和第六端面;基于宽、高和上底确定第七端面和第八端面;基于第二端面、第四端面、第五端面、第六端面、第七端面以及第八端面确定第三端面;组合各个端面,生成进气箱模型。
[0116]
进一步地,进气箱模型生成模块在基于第一预设高度、第二预设高度、集风器进口直径、预设比例以及预设角度确定第一端面时,具体用于:基于长和高生成矩形面;基于第一预设高度、第二预设高度以及集风器进口直径确定位于矩形面上的集风器入口;基于集风器直径以及预设比例确定第一边的长度;基于第一边和预设角度,确定第二边的倾斜角度;以第二边与第一边的交点为起点,沿第二边的倾斜角度切割矩形面,生成第一端面。
[0117]
前述实施例中的方法中的各种变化方式和具体实例同样适用于本实施例的风机进气箱设计装置,通过前述对风机进气箱设计方法的详细描述,本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中的风机进气箱设计装置的实施方法,所以为了说明书的简洁,在此不再
详述。
[0118]
为了更好地实施以上方法,本技术实施例提供一种电子设备,参照图8,电子设备300包括:处理器301、存储器303和显示屏305。其中,存储器303、显示屏305均与处理器301相连,如通过总线303相连。可选地,电子设备300还可以包括收发器304。需要说明的是,实际应用中收发器304不限于一个,该电子设备300的结构并不构成对本技术实施例的限定。
[0119]
处理器301可以是cpu(central processing unit,中央处理器),通用处理器,dsp(digital signal processor,数据信号处理器),asic(application specific integrated circuit,专用集成电路),fpga(field programmable gate array,现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本技术公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框,模块和电路。处理器301也可以是实现计算功能的组合,例如包含一个或多个微处理器组合,dsp和微处理器的组合等。
[0120]
总线302可包括一通路,在上述组件之间传送信息。总线302可以是pci(peripheral component interconnect,外设部件互连标准)总线或eisa(extended industry standard architecture,扩展工业标准结构)总线等。总线302可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。
[0121]
存储器303可以是rom(read only memory,只读存储器)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备,ram(random access memory,随机存取存储器)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备,也可以是eeprom(electrically erasable programmable read only memory,电可擦可编程只读存储器)、cd-rom(compact disc read only memory,只读光盘)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质,但不限于此。
[0122]
存储器303用于存储执行本技术方案的应用程序代码,并由处理器301来控制执行。处理器301用于执行存储器303中存储的应用程序代码,以实现前述方法实施例所示的内容。
[0123]
图8示出的电子设备300仅仅是一个示例,不应对本技术实施例的功能和使用范围带来任何限制。
[0124]
本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述实施例提供的风机进气箱设计方法,根据预设的集风器进口面积和多组参数得到多个进气箱样本尺寸,根据多个进气箱样本尺寸进气模拟得到对应的进气效率,因此得到一组进气箱样本尺寸以及进气效率的样本数据,进而根据样本数据计算得到进气效率关于进口面积比和进口长宽比的函数,从而根据函数计算得到优选的参数,根据优选的参数得到优选的进气箱尺寸,通过计算得到的优选的进气箱尺寸对应的效率最优,并且减小人工经验带来的计算误差,快速找到优选的进气箱设计尺寸,提高设计效率。
[0125]
本实施例中,计算机可读存储介质可以是保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质可以是但不限于电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意组合。具体的,计算机可读存储介质可以是
便携式计算机盘、硬盘、u盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、讲台随机存取存储器(sram)、便携式压缩盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能盘(dvd)、记忆棒、软盘、光盘、磁碟、机械编码设备以及上述任意组合。
[0126]
本实施例中的计算机程序包含用于执行前述所有的方法的程序代码,程序代码可包括对应执行上述实施例提供的方法步骤对应的指令。计算机程序可从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备,或者通过网络(例如因特网、局域网、广域网和/或无线网)下载到外部计算机或外部存储设备。计算机程序可完全地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行。
[0127]
以上均为本技术的较佳实施例,并非依此限制本技术的保护范围,故:凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本技术的保护范围之内。
[0128]
另外,需要理解的是,诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
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