(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111613535.2 (22)申请日 2021.12.27 (71)申请人 浙江工业大 学台州研究院 地址 318000 浙江省台州市椒江区滨 海工 业区海丰路2479号 (72)发明人 郑水华　刘建飞　柴敏　 (74)专利代理 机构 杭州宇信联合知识产权代理 有限公司 3 3401 代理人 王健 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) (54)发明名称 一种离心泵效率预测方法 (57)摘要 本发明公开了一种离心泵效率预测方法， 结 合离心泵的相似定律和数据驱动技术进行混合 建模， 提出了一种适用于不同转速下离心泵效率 预测的混合模型。 首先， 根据离心泵外特性的过 程知识制定标准将不同转速下的离心泵的效率 曲线分为两个阶段， 并针对两者的特点分别利用 离心泵的相似定律和最小二乘支持向量回归 (LSSVR)构建模型， 最后采用混合模型动态预测 不同转速 下两个阶段的效率。 实验 结果表明本发 明所构建的混合模型提高了预测准确性， 相比现 有单一模型 具备优越性。 权利要求书2页 说明书7页 附图6页 CN 114417707 A 2022.04.29 CN 114417707 A 1.一种离心泵效率预测方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 基于流量 区间建立不同转速下的离心泵 效率预测模型， 所述预测模型包括基于相似定 律构建的大流 量区间模型， 以及基于局部LS SVR模型构建的小流 量区间模型； 通过预设试验获取不同转速下的小流量区间离心泵 效率样本集， 并使用所述小流量 区 间样本集训练所述小流 量区间模型； 使用训练完成的预测模型预测不同转速下的离心泵效率； 其中， 当K值小于预设阈值 时， 采用大流量区间模型， 大于等于预设阈值时， 采用小流量区间模型， 所述K值用于表征阀 门开度。 2.如权利要求1所述的离心泵效率预测方法， 其特征在于， 基于相似定律构建的大流量 区间模型包括： 基于离心泵的相似定律， 通过离心泵的额定转速和额定效率获取所求转速下的效率， 其表达形式如下: 其中ηe表示在额定转速ne下的效率， ηx表示在转速nx下的所求效率， 0.1为经验系数。 3.如权利要求1所述的离心泵效率预测方法， 其特征在于， 基于局部LSSVR模型构建的 小流量区间模型包括： 基于局部LS SVR模型构建效率预测表达式： 其中f表示LSSVR模型， w表示模型参数向量， ei表示样本的近似误差， c表示模型的偏置 项， φ表示模型的特 征映射， N 为训练样本数。 4.如权利要求3所述的离心泵效率预测方法， 其特征在于， 通过预设试验获取不同转速 下的小流 量区间离心泵效率样本集包括： 采用由变频电机驱动的自吸式离心泵， 通过变频驱动器调节离心泵的运行转速， 通过 管路系统中出口阀门开度调节离心泵的出口流量， 在不同阀门开度V下， 采用流量计、 进出 口压力传感器和扭矩传感器分别记录出口流量Q、 进出口压力(Ps,Pd)和轴功率N， 进而获取 不同转速下 各流量点的效率 值作为样本 子集； 其中， 不同流 量点的效率公式为： 其中ρ 为传输液体的密度， H为离心泵扬程： 其中Hst为静扬程。 5.如权利要求4所述的离心泵效率预测方法， 其特征在于， 使用所述小流量区间样本集 训练所述小流 量区间模型包括： 针对基于局部LS SVR模型构建的表达式设置如下优化目标：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114417707 A 2其中e＝[e1,…,eN]T表示近似误差， γ>0， 表征模型复杂程度与近似精度之间 的权衡系 数； 基于上述优化目标对构建的表达式进行优化， 获得如下式所示的小流 量区间模型： 其中 为预测值， 是一个估算测试集Xt的和向 量， 采用高斯核函数 K(x,x*)＝exp(‑‖x‑x*‖ /2σ2)， 其中σ >0为核参数。 6.如权利要求1 ‑5任一项所述的离心泵效率预测方法， 其特 征在于： 所述K值基于如下公式获得： Hp＝Hst+KQ2 其中为Hp管路系统扬程， Hp≈H， ， H为离心泵扬程； Hst为管路系统静扬程， Q为出口流量， K 为摩擦损失系数， 表征阀门开度； 所述预设阈值 为0.01。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114417707 A 3