確定模型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)口部位空化的聲學(xué)方法
【專利摘要】確定模型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)口部位空化的聲學(xué)方法涉及模型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)口部位空化判別領(lǐng)域。本發(fā)明通過分析表征水聲信號(hào)低頻能量分布趨勢(shì)的Δf1值隨空化系數(shù)變化的趨勢(shì)來判定模型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)口部位處是否發(fā)生空化。在獲取模型水輪機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)輪的聲波信號(hào)后，通過建立水聲信號(hào)低頻能量分布趨勢(shì)的數(shù)學(xué)模型，利用發(fā)生模型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)口部位空化時(shí)，表征水聲信號(hào)低頻能量分布趨勢(shì)的一次分段函數(shù)的分界點(diǎn)恰好為模型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)口部位空化初始發(fā)生點(diǎn)這一特性，通過確定該一次分段函數(shù)的分界點(diǎn)的空化系數(shù)來確定模型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)口部位空化的發(fā)生。
【專利說明】確定模型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)口部位空化的聲學(xué)方法
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:本發(fā)明涉及一種確定模型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)口部位空化發(fā)生的聲學(xué)方法。
[0002]【背景技術(shù)】:隨著對(duì)水輪機(jī)內(nèi)特性研究的進(jìn)一步深入及用戶對(duì)水輪機(jī)穩(wěn)定性要求的逐步提高，保證水輪機(jī)特別是巨型水輪機(jī)在無空化狀態(tài)下，特別是轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)口部位處無空化狀態(tài)下，安全穩(wěn)定運(yùn)行已成為考核機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。
[0003]鑒于在目前的技術(shù)水平下，根本無法在現(xiàn)場(chǎng)確定水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)口部位處的空化現(xiàn)象何時(shí)發(fā)生。只能夠在模型水輪機(jī)上對(duì)轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)口部位處的空化現(xiàn)象進(jìn)行研究。傳統(tǒng)的研究方法為通過布置在模型水輪機(jī)導(dǎo)葉與轉(zhuǎn)輪間的專用設(shè)備觀察模型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)口部位處是否有連續(xù)氣泡產(chǎn)生，如果有，則表明模型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)口部位處有空化發(fā)生，否則，則未發(fā)生轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)口部位空化。由于該方法只能依靠目測(cè)，沒有一個(gè)統(tǒng)一的可以量化的標(biāo)準(zhǔn)，致使模型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)口部位處空化的確定隨著觀測(cè)者及觀測(cè)位置的不同而產(chǎn)生很大的差異，從而影響到對(duì)轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)口部位空化的確定。因此迫切需要一種可以完全利用測(cè)量數(shù)據(jù)來判定模型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)口部位處空化何時(shí)發(fā)生的方法。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
:本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠采用計(jì)算機(jī)程序確定模型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)口部位處空化的聲學(xué)方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種確定模型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)口部位處空化的聲學(xué)方法，該方法包括如下步驟:
[0005]I)啟動(dòng)模型水輪機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)；
[0006]2)調(diào)整模型水輪機(jī)運(yùn)行工況，使模型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)口部位處于未空化狀態(tài)；
[0007]3)保持模型水輪機(jī)`運(yùn)行工況穩(wěn)定，對(duì)水聲信號(hào)進(jìn)行采集；
[0008]4)建立模型水輪機(jī)水聲信號(hào)截取后的時(shí)間序列:
[0009]X (n) =s (η) V (η)
[0010]式中:
[0011]x(η)為模型水輪機(jī)水聲信號(hào)截取后的時(shí)間序列；
[0012]s (η)為模型水輪機(jī)水聲信號(hào)采樣后的時(shí)間序列；
[0013]W (η)為窗函數(shù)；
[0014]5)計(jì)算模型水輪機(jī)水聲信號(hào)的頻譜:
【權(quán)利要求】
1.一種確定模型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)口部位處空化的聲學(xué)方法，其特征是:該方法包括如下步驟: 1)啟動(dòng)模型水輪機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)； 2)調(diào)整模型水輪機(jī)運(yùn)行工況，使模型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)口部位處于未空化狀態(tài)； 3)保持模型水輪機(jī)運(yùn)行工況穩(wěn)定，對(duì)水聲信號(hào)進(jìn)行采集； 4)建立模型水輪機(jī)水聲信號(hào)截取后的時(shí)間序列:
X (n) =s (n) W (η) 式中: x(η)為模型水輪機(jī)水聲信號(hào)截取后的時(shí)間序列； s (η)為模型水輪機(jī)水聲信號(hào)米樣后的時(shí)間序列； W(η)為窗函數(shù)； 5)計(jì)算模型水輪機(jī)水聲信號(hào)的頻譜:
【文檔編號(hào)】G01M99/00GK103592152SQ201310585565
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】趙越 申請(qǐng)人:哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司, 哈爾濱大電機(jī)研究所