離心鼓風機設計軟件的開發(fā)

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1、離心鼓風機設計軟件的開發(fā) 采用Visual Basic編程軟件開發(fā)運行于Windows操作系統(tǒng)下的離心鼓風機設計軟件，介紹了軟件的編程思想、主要功能、應用范圍及發(fā)展前景。 本文通過對風壓、空氣、制造材料等條件的分析，介紹了風機設計軟件系統(tǒng)的結構、原理與功能，展示了如何依靠計算機進行風機的輔助設計。應用設計軟件系統(tǒng)，可以降低風機制造成本，縮短工期，提高經濟效益。 在設計條件下，風壓為15kPa～200kPa或壓縮比ε=1.15～3.5的風機稱為鼓風機，鼓風機輸送介質以空氣、煤氣、二氧化硫及其他惰性氣體為主。也可按需生產輸送其他易燃、易爆、易蝕、有毒及特殊氣體。因而能廣泛適用于冶金、

2、石化、食品、礦井、紡織、煤氣站、氣力輸送、污水處理等各工業(yè)部門。在鼓風機產品設計中，傳統(tǒng)的鼓風機氣動性能計算借助于計算器進行手工簡單計算，隨著計算機技術的發(fā)展，采用高級計算機語言如Basic、FORTRAN等編制的程序逐步代替了低效率的手工計算，這種程序一般運行于DOS操作系統(tǒng)下，界面操作非常繁瑣，功能比較單一，很多常用計算仍需手工計算。 在WINDOWS 2000以上的系統(tǒng)下會顯示亂碼、經常出現(xiàn)循環(huán)死機等，這樣難免會出現(xiàn)一些非人為的設計錯誤。本論文介紹了在Windows下開發(fā)的基于WINDOWS操作系統(tǒng)下的鼓風機設計軟件。 　　1 軟件的編程思想 　　離心鼓風機設計軟件的開

3、發(fā)不僅要滿足一般產品設計的氣動計算功能，而且應集成一些常用的計算，并實現(xiàn)數據連算以提高設計效率。在編程工具方面，一種是面向過程的，如：FORTRAN、BASIC、C語言等;另一種是面向對象的可視化編程，如：Visual Basic、Visual C++等。面向過程的是不穩(wěn)定的，一是軟件代碼的重用性很差，即使重用，也是簡單的復制和拷貝，代碼數量急劇增加，而不能直接繼承和應用。二是面向過程的方法將數據和過程分離，不方便數據管理，使得數據的改變很可能帶來代碼的變化。為使軟件的功能多元化，提高程序的實用性，編程工具選擇了面向對象的運行效率較高的Visual Basic。 　　2 設計軟件的功能

4、 　　2.1 軟件主要結構(圖1) 　　圖1 軟件主要結構圖 　　2.2 軟件的界面設計 　　軟件界面采用了windows對話框窗口形式，方便設計者與計算機的數據交互、管理。軟件的任務指令采用工具欄按鈕與菜單共用的形式，通過工具欄按鈕或菜單命令均能快速的找到相應的計算任務指令。 　　2.3 軟件的主要計算功能 　　(1)實現(xiàn)離心鼓風機計算各子程序的數據輸入、數據保存、計算結果輸出、打印功能。(2)物性參數計算中介質組分包含了常規(guī)的52種氣體。(3)實現(xiàn)從物性參數輸入到所需氣動參數輸出的連算功能，中間不需任何手算。(4)增加氣動性能的五級葉輪連算，性能參數逐級輸

5、出。(5)在進行計算之前對輸入數據加以合理性驗證，以減少計算過程中的死循環(huán)。(6)強大的ADO數據庫功能，支持SQL數據庫查詢，并可隨著新產品的數量增加對數據庫進行更新。(7)葉輪幾何參數可方便的從葉輪數據庫中直接讀取，高效的利用現(xiàn)有圖紙以節(jié)省資源。 　　2.4 軟件的查詢功能 　　(1)單位換算查詢。(2)飽和水壓力查詢。(3)葉輪幾何參數的查詢。(4)軸承耗油量及功率損失的查詢。 　　2.5 軟件編程中數據輸入及計算報告的優(yōu)化 　　圖2 軟件的數據輸入窗口部分截圖 　　圖3 葉輪的主要幾何參數 (1)“介質組分體積比率”在相應的組分處填入體積百分比，填入

6、0～1的小數或0～100的百分比，程序均能識別各組分體積比之和是否等于1或100，如果大于或小于1或100程序會加以提示。(2)進口參數中“流量”為不考慮余量的值，“流量余量”另輸入數值。流量的輸入值的干、濕狀態(tài)由“□濕”的復選框選擇與否來確定。如：輸入的流量為濕氣體，則將“□濕”選中。流量單位選擇scfm時，“□濕”不用選擇，這時的標準流量對應于標準狀態(tài)2(psi、F、%)。(3)“入口壓損”為鼓風機進口壓力損失。 程序計算時自動將進口壓力換算到進口法蘭處。(4)“相對濕度”為鼓風機運行狀態(tài)下的相對濕度，填入的數值范圍為0～100。(5)“出口壓力”為鼓風機的實際要求的壓力，壓力余量在

7、程序計算過程中計算。(6)“葉輪幾何參數”為流道的幾何尺寸，葉輪各參數如圖3。(7)進口直徑D1取葉片進口的平均中徑。(8)“變速機 / 耦合器功率損失系數”為原動機功率的百分比，程序自動計算功率損失并考慮在軸功率內。(9)“葉輪數據庫”為已設計存檔的葉輪數據，可直接將選中的葉輪幾何參數讀入到對話框中供計算用，如果對話框中已經填入數據，程序會作出是否替換的提示。(10)“計算結果分析”包括計算報告和參數分析，計算報告包括三部分內容：計算日期(自動取系統(tǒng)日期和時間)、輸入數據、計算結果。參數分析根據設計規(guī)范的要求做以下主要參數的判定：出口壓力、相對速比w1/w2、葉輪沖角、葉輪流量系數、擴壓器沖

8、角、出口流速。 如果出現(xiàn)不合理的數值以紅色字體在計算報告右側加以提示供設計者參考。(11)如果計算完畢輸入數據沒有保存，程序會在窗體的標題欄名稱尾部以“*”號標識，并在窗體關閉時給予提示。(12)計算完畢點【打印】既可將計算報告輸出到指定的打印機。(13)計算報告的一些說明：中 “壓力余量”為升壓ΔP的百分比，“出口壓力”為考慮壓力余量后實際能達到的壓力?！拜S振動設計值”程序根據API617-2002計算出數值。 　　3軟件部署及加密 　　為嚴格保守商業(yè)秘密，保護企業(yè)知識產權，防止未經授權而擅自復制或傳播本軟件，特將軟件打包成標準的windows installer 安裝程序

9、，并采用了硬件序列號加密，實現(xiàn)一機對應唯一序列號。 　　4設計軟件的外部接口 　　隨著本行業(yè)的新技術的進步，軟件也在不斷的更新和優(yōu)化，在程序內部預留的CAD的繪圖接口，可輸出CAD繪圖軟件可讀取的數據，以實現(xiàn)自動繪圖功能。在計算報告輸出中可與Excel連接，在Excel中對計算結果再處理，完成更多的設計需求。 　　5設計軟件開發(fā)總結及展望 　　通過Visual Basic編程工具開發(fā)的離心鼓風機設計軟件，不僅實現(xiàn)了離心鼓風機產品設計的詳細氣動計算，而且集成了很多常用的設計計算子程序，并對計算過程、計算方法、軟件操作進行了優(yōu)化，大大提高了鼓風機的設計工作效率，為鼓風機制造廠間接的提高了經濟效益。隨著科學技術的發(fā)展，軟件的版本、功能也在不斷的更新中，在未來的發(fā)展中，該軟件還應結合商業(yè)CAD軟件做一些二次開發(fā)，提供更為便捷的設計工具。