基于流体控温泵的汽蚀教学实验方法改进

汽蚀实验是高等学校相关专业开设的一项重要实验,临界汽蚀余量NPSHc是实验测定的主要指标,实验目的是绘制H-NPSHa汽蚀曲线.在现有汽蚀实验的基础上,提出一种流体控温汽蚀实验方式,并对实验结果通过基于最小二乘法的多项式拟合方法,绘制H-NPSHa汽蚀曲线.实验结果表明,该方法适用于高校多组大量的气蚀实验教学,具有选择性强,节省时间,易于实现等特点.通过4次多项式拟合得到汽蚀曲线相关系数R2达到0.8869,求得的NPSHc与理论NPSHr的相对误差只有17％,实现了H-NPSHa汽蚀曲线的可靠拟合.     

轴流泵模型汽蚀特性的数值模拟

利用ANSYS CFX11.0软件,采用标准k-ε湍流模式封闭雷诺应力项,使用匀相多相流模型和Zwart-Gerber-Belamri空化模型对轴流泵模型的汽蚀特性进行三维定常数值模拟,计算得到的流量-必需汽蚀余量（net positive suction head,NPSH_r）曲线与试验结果趋势一致.另外,分析了工况和NPSH对轴流泵汽蚀特性以及泵内汽蚀形态的影响.     

多频激励下气动隔振系统非线性特性分析

运用非线性动力学的方法研究气动隔振系统在多个频率激励下的非线性动力学特性.通过试验的方法得到空气弹簧在一定初始压力下的相对载荷曲线,以空气弹簧工作高度为自变量,用三次多项式对该曲线进行非线性拟合,得到弹簧非线性恢复力与工作高度的三次多项式表达式.建立气动隔振系统在3个激励频率下的非线性模型,根据弹簧的非线性恢复力,得到系统的非线性动力学方程.运用多尺度法对该非线性动力学方程进行求解,分析3个频率共同作用下的组合共振,讨论各非线性参数对系统的影响.研究结果表明:当组合频率接近系统线性化固有频率时,系统具有很强的组合共振;三次非线性系数直接影响系统的非线性特性;激励幅值越大,非线性现象越明显.     

最小二乘法应用探讨

探讨了最小二乘法的基本原理及其各种变形的拟合方法,其中包括：一元线性最小二乘法拟合、曲线化直、多元线性拟合、多项式拟合、非线性拟合,并且讨论了用镜像映射和切比雪夫多项式解“病态”矛盾方程组的基本原理和方法,在此基础此上编写、调试了几种最小二乘法程序。     

离心泵安装高度的计算探讨

泵的安装高度是水泵吸入液面至水泵轴心线之间的几何高度hg（m）,由于泵的结构形式、比转速、以及设计水平、加工水平的差别各种泵的汽蚀余量不尽相同,而相同型号的泵产品在出厂时均给定了同一的允许汽蚀余量〔NPSH〕（m）。由于诸多因素的影响,使得泵在安装高度的选择确定方面存在着较大误差,该误差的存在严重影响水泵的可靠性运行及使用寿命,也直接影响着泵站、泵房的开挖成本,以及给用户带来附加的使用成本。各类泵著作中给出的离心泵安装高度计算公式为：hg=PC－HC－PV－〔NPSH〕－Z （1）式中：PC――吸入液面的压力水头…     

给水泵汽蚀诊断模型的分析与控制

根据泵的汽蚀原理，结合给水泵的实际性能曲线建立了给水泵的汽蚀诊断模型．使用给水泵运行的过程参数（泵的转速、进口压力、出口压力等），该汽蚀模型可以实时计算泵的工作流量和汽蚀临界流量．以这两个量为基础．汽蚀诊断模型能实时预报给水泵的汽蚀状态．报警信号指导给水泵的过程控制系统进行相应处理以防止汽蚀故障的发生．诊断模型可以共享给水泵过程控制系统已经采集的过程参数，系统实现不改变分布式控制系统（DCS）的硬软件配置，可以在已有的DCS环境下实现．该汽蚀诊断模型结构比较简单．易于在DCS上实现，便于推广应用．     

风机特性曲线数据拟合最佳次数的确定

根据最小二乘法原理 ,采用曲线拟合方法 ,对矿井主扇性能测定的实际特性曲线数据进行逐次拟合 ,通过比较得出风机特性曲线采用 5次多项式拟合效果最佳。     

SRD建模及其在冲激脉冲产生电路中的应用

分析了阶跃恢复二极管(SRD)的电特性,提出了一种SRD模型.该模型将SRD等效为一个非线性电容和非线性电阻的并联,为了精确获得非线性电容和非线性电容电压曲线,首先测得若干离散电压点的值,采用多项式分段拟合非线性电容和非线性电阻随电压变化的曲线,利用此模型对冲激脉冲产生电路进行了仿真.经测试脉冲宽度为200 ps,幅度为3.3 V,与仿真结果较吻合,验证了该模型的正确性.     

风机特性曲线数据拟最佳次数的确定

根据最小二乘法原理,采用曲线拟合方法,对矿井主扇性能测定的实际特性曲线数据进行逐闪拟合,通过比较得出风机特性曲线采用５次多项式拟合效果最佳。     

英国可再生能源技术管理与开发调研

管内湍动流体摩擦因数是雷诺数和相对粗糙度的二元非线性函数，由Colebrook隐式方程计算摩擦因数要用迭代的方法求解，很不方便。为了得到形式简单、精度高的计算摩擦因数的显式方程，提出了二元非线性多项式智能拟合法。该法将二元非线性多项式转化成多元线性多项式并建立线性最小二乘法标准矩阵，用遗传算法结合矩阵法对多项式的项数、项型式项指数及项系数进行搜索得到最优的拟合函数式。用该法拟合了Colebrook方程解的数据，得到一个计算管内湍动流体摩擦因数的显式新方程。在雷诺数3.000≤Re≤10.8、相对粗糙度0≤e/d≤0.05的范围内，该方程计算结果与Colebrook方程的平均偏差为0.5%，最大偏差不超过1.8%，与实验数据偏差为23%。新方程具有形式简单、精度高、适用范围广的优点，且便于简化成光滑管或阻力平方区等情况下的计算摩擦因数的方程。     

基于正交多项式拟合的气象数据处理方法

针对高空气象探测数据变化规律复杂、突变情况不可预测、数据量大等特点,提出了基于离散数据正交多项式最小二乘的分段拟合方法.首先,从计算稳定性角度,说明了采用离散数据的正交多项式最小二乘法的原因;其次,从曲线拟合的保形性角度,详细阐述了二次分段拟合原则;最后,以具有典型特征的气温探测数据为例,证明了采用基于离散数据正交多项式最小二乘的分段拟合方法能够获得明显优于传统内插方法的拟合精度,提高高空气象探测数据处理的精度和自动化处理程度.     

基于最小二乘法的分段三次曲线拟合方法研究

多项式曲线拟合是一种较常用的数据处理方法,但当数据点较多时,只采用一种多项式曲线函数拟合所有数据点难以取得较好的拟合效果。针对传统分段曲线拟合方法中对数据点分段时经验成分较多的不足,提出了一种基于最小二乘法原理的分段三次曲线拟合方法。建立了三次拟合曲线方程,通过实际数据的检验,验证了该方法的拟合效果。     

对最小二乘法的一点探讨

作者在研究正交多项式的最小二乘拟合算法时发现当观测数据的趋势是某一个N次多项式时会出现一种现象,即不能找到最佳的最小二乘拟合多项式。为此,作者利用统计学中的零假设及其结论,以方差代替平方误差,然后用多组服从零平均正态分布的随机模拟误差,经程序反复计算,结果表明用方差代替平方误差能克服上述现象,并找出最佳拟合多项式。最后用一个生产实例简要说明了该研究的实际意义。     

表面等离子体共振谱仪用于糖蛋白检测研究

介绍了一种表面等离子体共振(SPR)生化分析仪,采用角度扫描与强度调制相结合的方法来实现对糖蛋白的实时监测.在糖蛋白的检测实验中,对不同pH的再生液进行对比,pH=3的再生能力达到97%,选择该pH的溶液作为再生液;对同一浓度的糖蛋白进行5次测量,得出相对标准偏差(RSD)为3.83%;通过非糖蛋白与糖蛋白的对比实验,说明本实验方法可以对糖蛋白进行特异性检测;最后对浓度在0.01~1mg/mL的糖蛋白进行检测,并进行了线性拟合和多项式拟合,通过残差分析和相关系数的比较得出RNase B的浓度与归一化光强的关系更符合多项式拟合,因此以多项式拟合曲线作为其标准曲线.实验结果表明该SPR谱仪可以对糖蛋白进行特异性检测,该技术将会在医学方面得到广泛应用.     

海洋水文气象观测设备误差校准算法研究

为了提高海洋水文气象数据采集精度,需要对观测设备获得的数据参数进行误差校准标定。本文分别对分段线性化算法、最小二乘法的曲线拟合计算方法和样条函数分段三次多项式算法进行对比分析,最终将通过所有误差标定点且标定点处曲线光滑连续的样条函数分段三次多项式曲线拟合法,作为标准数据与观测数据进行误差校准标定的基本方法。通过实验对比分析,三次样条函数分段拟合误差标定法能够降低数据测量误差,保证观测设备获得较为准确、可靠的数据参数。     

基于小波去噪和LabVIEW的最佳拟合曲线

介绍了测量数据的最小二乘法的拟合曲线。给出了使用LabVIEW实现拟合曲线的方法，同时给出了使用Mathcad的Ksmooth函数进行数据处理的方法。通过比较数据，应用小波去噪前后的，不同幂次的多项式拟合所得到的动态实时参数，给出了一条寻找最佳曲线的途径。使得理论、实验和计算机运算获得了完全的一致。从而为数据测量的前期工作和获取结果指出了一条简捷可行，科学的方法。     

叶顶间隙对轴流泵外特性及空化性能影响研究

为探究叶顶间隙对轴流泵外特性及空化性能的影响,基于修正的SST k-ω湍流模型和Z-G-B空化模型,对350ZQ-70型潜水轴流泵进行数值模拟,对比分析不同叶顶间隙下轴流泵的外特性曲线、叶轮流道内的压力脉动、空泡体积分数分布等.结果表明:随着间隙的增大,泵扬程和效率降低;小流量工况下流动失稳现象明显加强,扬程曲线会出现驼峰现象;进口边近轮毂侧比近轮缘侧更易发生空化;设计流量下,轮缘间隙空化首先出现在叶片中部,而不是叶片进口;叶片背面空化会影响相邻叶片工作面压力分布;存在临界间隙值,未达该值前,间隙增大主要降低叶轮的做功能力,对空化性能影响不大,超过该值后,空化稳定性降低,诱导压力脉动;对于实验泵,临界值在1.5~2 mm;随着间隙的增大,轮缘处空化程度不断增强,进口边空化程度反而有所减轻;根据轴流泵叶轮组装结构,从保护轮毂叶轮体的角度考虑,兼顾做功能力和运行稳定性,实验泵选择间隙为1.5 mm较为合适.     

矿井主要通风机性能曲线的最优多项式拟合

为确定主要通风机性能曲线多项式拟合函数的最优阶数,将回归系数的显著性作为最优阶数的判定依据。分析了基于最小二乘法的任意阶数主扇性能曲线拟合模型;指出了回归多项式的各项系数应与风压显著相关才是合理的,在合理基础之上阶数最大的即为最优;采用F检验法计算了回归多项式各系数的显著性。对于有m个样点的测定数据,通过m-1次拟合,可确定多项式的最优阶数。编制了相应的程序,实现了最佳阶数回归函数求解与曲线可视化,结合一包含13个测点的实例显示了这种方法的优越性。     

高校毕业生就业率统计与分析模型的研究

本研究采用JSP技术,对多项式回归、指数曲线拟合及正交多项式曲线拟合三种数学模型的算法复杂度、绝对平均误差、误差方差进行研究分析,从而探索一种适合于高校毕业生就业率统计与分析的数学模型。     

C语言和MATLAB的联合编程在水轮机特性曲线绘制与转换中的应用

利用C语言编程与MATLAB的强大数据库相结合,阐述了运用C语言对MATLAB内部函数进行调用的基本方法,研究了不同数值处理方法的曲线拟合对水轮机特性曲线绘制与转换效果的影响,并提出了水轮机特性曲线的插值与拟合的新方法;以此结合MATLAB工具箱中三次样条插值函数和一般多项式插值函数分别进行了编程,并就具体工程实例进行了水轮机特性曲线的转换与绘制．由此不仅验证了该方法的可行性,而且效果很好;同时也得出了极坐标下的三次样条远优于直角坐标下的多项式．