專利名稱：計(jì)算機(jī)確定模型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片氣化空泡初生的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計(jì)算機(jī)確定模型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片氣化空泡初生的方法。
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(wú)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)。
由于壓強(qiáng)降低使水汽化的過(guò)程就是空化。鑒于在目前的技術(shù)水平下，根本無(wú)法在 現(xiàn)場(chǎng)確定水輪機(jī)的空化現(xiàn)象何時(shí)發(fā)生，業(yè)界目前普遍采用的方法是在與原型水輪機(jī)相似的 模型水輪機(jī)上觀察空化現(xiàn)象來(lái)推測(cè)原型機(jī)的空化特性。在模型水輪機(jī)上確定空化的常規(guī)方 法是根據(jù)水輪機(jī)效率的變化量來(lái)確定空化的發(fā)生，該種方法可以依靠測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)定空化 現(xiàn)象的發(fā)生程度。然而以該方法確定模型水輪機(jī)空化發(fā)生時(shí)，水輪機(jī)已經(jīng)發(fā)生空化且空化 程度已經(jīng)劇烈到足以影響水輪機(jī)的效率。而模型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片上剛剛有空化現(xiàn)象發(fā)生， 即轉(zhuǎn)輪葉片上剛剛有氣泡產(chǎn)生的狀態(tài)，才是確定水輪機(jī)空化發(fā)生與否的基本判據(jù)。該狀態(tài) 被定義為水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪氣化空泡初生狀態(tài)。目前，水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片氣化空泡初生現(xiàn)象只能依 靠目測(cè)來(lái)確定。由于沒(méi)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)氣化空泡初生的確 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，從而影響到水輪機(jī)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(lái)判定模型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片氣化空泡初生何時(shí)發(fā)生 的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是在進(jìn)行模型水輪機(jī)空化試驗(yàn)過(guò)程中，提供 一種計(jì)算機(jī)確定模型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片氣化空泡初生的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種計(jì) 算機(jī)確定模型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片氣化空泡初生的方法，
1、啟動(dòng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；
2、使模型水輪機(jī)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、采用計(jì)算機(jī)程序計(jì)算水輪機(jī)水聲信號(hào)的功率譜，具體方法如下
首先，對(duì)水聲信號(hào)進(jìn)行采樣量化與編碼，形成采樣后的時(shí)間序列，采用漢寧 (Hanning)窗函數(shù)W(n)對(duì)采樣序列s (η)進(jìn)行截取，那么加窗后的時(shí)間序列χ(η)為
X (n) =s (η) W (η)
其中χ(η)表示進(jìn)行截取后的主值序列
s (η)表示進(jìn)行采樣后的時(shí)間序列
W(η)表示漢寧(Harming)窗函數(shù)
經(jīng)截取處理的時(shí)間序列再經(jīng)過(guò)傅立葉變換得到頻譜N-I
X (U) = YjX(U)W^n=0
式中
X(k)對(duì)x(n)進(jìn)行傅立葉變換后的頻譜函數(shù)
其共軛為
權(quán)利要求
1. 一種計(jì)算機(jī)確定模型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片氣化空泡初生的方法，其特征是(1)、啟動(dòng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；(2)、使模型水輪機(jī)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)、用計(jì)算機(jī)程序計(jì)算水輪機(jī)水聲信號(hào)的功率譜，具體方法如下首先，對(duì)水聲信號(hào)進(jìn)行采樣量化與編碼，形成采樣后的時(shí)間序列，采用漢寧(Harming) 窗函數(shù)W(n)對(duì)采樣序列s(n)進(jìn)行截取，那么加窗后的時(shí)間序列x(n)為
全文摘要
本發(fā)明涉及了一種計(jì)算機(jī)確定模型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片氣化空泡初生的方法。本發(fā)明在判定模型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片氣化空泡初生的研究領(lǐng)域首次提出了利用水聲信號(hào)高低頻能量一次擬合曲線交點(diǎn)頻率用來(lái)表征模型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片空化狀態(tài)的方法，并提出了實(shí)時(shí)計(jì)算水聲功率譜中水聲信號(hào)高低頻能量一次擬合曲線交點(diǎn)頻率的算法。通過(guò)在不同類型模型水輪機(jī)上的反復(fù)試驗(yàn)研究，本發(fā)明適用于所有類型水輪機(jī)的用以判定模型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片氣化空泡初生的水聲信號(hào)高低頻能量一次擬合曲線交點(diǎn)頻率值隨空化系數(shù)的變化趨勢(shì)。
文檔編號(hào)G06F19/00GK102043908SQ20101061075
公開(kāi)日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者劉文杰, 劉智良, 劉登峰, 吳可軍, 張千里, 徐用良, 許建新, 趙景芬, 趙英男, 趙越, 邵國(guó)輝, 郭彥峰, 郭金寶, 陳金霞, 黎輝 申請(qǐng)人:哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司