轴流转桨式水轮机空化声信号特征研究.pdfVIP

维普资讯 20o6．№2 大 电机 技 术 轴流转桨式水轮机空化声信号特征研究 张俊华，张 伟，蒲中奇，林良有 (清华大学，北京 100084) [摘 要] 影响水轮机使用寿命与性能的一个主要问题是空化空蚀现象，通过声信号检测空化是空化空蚀研 究的重要领域，其中主要的难题是确定不同空化程度时声信号的特征。在轴流转桨式水轮机模型空化试验中， 用宽频传感器测试不同空化程度下的声信号，分析声信号的频谱特征随空化发展的变化规律，结果表明，随 着空化的发展，声信号频谱变化明显，且各个不同频段的变化率不同，揭示了通过声信号各频段的相对幅度 来确定空化发展的严重程度的可能性。 [关键词] 轴流转桨式水轮机；空化；声信号；频谱特征；状态监测 [中图分类号]TK730．7 [文献标识码]B [文章编号]1000．3983(2006)02．0057．05 ResearchontheCavitationAcousticSignalsCharactoristicofKaplanTurbine ZHANGJun-hua，ZHANGW-ei，PUZhong—qi，UN Liang—you (TsinghuaUniversity,Beijing100084，China) Abstract：Cavitationanderosionaresevereproblems，whichmayshortenthelifeofhydro—turbine． Measurethecavitationbymonitoringtheacousticsignalofthe hyrdaulicturbineisoneofthemost importantfieldincavitationanderosionreserach．Tllekeyproblem istOknow thechraacteristicof acousticsignalwith the caviattion． Width-rfequency acoustic signalobtainedrfom themodel cavitationtestisan~yzed．Thespectrum analysisresultshowthathtechangeof the gener~acoustic signalcharacteristiciSmanifestwiththecavitationdevelopment，andthatthechangeofthe vary rfequencyisdifferent．n Iewayofmonitoringcavitationisverypossiblethroughdiscriminatingthe varyrfequencyrdativeamplitudeofacousticsigna1． Keywords：Kaplanturbine；cavitation；acousticsignal；spectrum characteristic；statemonitoring 试验台上进行，模型转轮型号为A315(Dl=350mm)， l 引言 为福建省水口电站水轮机的模型转轮，试验目的是通 水轮机中的空化空蚀现象是造成水泵和水轮机能 过测试水轮机不同工作条件下的宽频声信号，找出声 量特性下降、运行不稳定的主要原因之一。通过数值 信号特征与空化严重程度之间的变化规律。 计算、统计、模型观测试验等方法，人们对空化空蚀 根据工作特性曲线图和实际运行情况，试验选定4 产生的机理和外部表现形式有了一定的了解Ⅲ，在利用