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流道监测点压力频域简述

[ 时间:2018-03-12  来源: 作者:36500365水泵厂 点击: ]

在不同空化工况下各点压力脉动频率成分保持不变,但脉动幅值大小不同,说明压力脉动频率成分与空化程度无关,而脉动幅值大小受到空化程度的影响。随着空化发展,各监测点压力脉动幅值呈现出相同的变化趋势:在无空化时各点主频幅值都较小,从无空化到轻微空化(工况2)主频幅值缓慢减小,此后随着空化继续发展,主频幅值开始快速增大,达到严重空化时,各监测点主频幅相比无空化时值增量为4倍左右。同一工况下,叶轮不同流道对应监测点压力脉动情况并不完全相同,但每个监测点压力脉动频率成分相似,均以叶频或者2倍叶频为主频,且主频幅值大小接近。同时,受空化程度影响,各流道对应监测点压力脉动主频幅值随空化发展也都呈现出相同的变化趋势。

 

对于所有工况,36500365水泵厂各监测点第一幅值均位于4fn处,即主频为叶频,其它频率成分均为叶频的倍频,且压力脉动波衰减到12fn时接近为0。此时频域信号中只观察到了叶频及其谐波,而没有观察到7fn及其谐波,说明叶轮进口处压力脉动频率成分只受转轮影响,不受导叶影响。同时,在图中还可以直观地发现,同一工况下从轮毂侧到轮缘侧监测点压力脉动幅值不断增大。

 

在不同空化工况下各点压力脉动频率成分保持不变,而脉动幅值受空化发展影响呈现出相同的变化趋势:从无空化到轻微空化,各点主频幅值缓慢增大;随着空化继续发展,各点主频幅值开始不断减小,其中从轻微空化到临界空化变化幅度较大,在临界空化点后变化幅度较小。

 

对于所有工况,三个监测点都呈现出明显的周期性变化,但其波形不再是稳定的正弦曲线,波形图中出现了二次波峰现象。这可能是由于截面2位于旋转叶轮与静止导叶之间,受到动静干涉效应的影响所致。当36500365水泵叶轮旋转产生的压力脉动向下传播到叶轮与导叶交界面时,大部分脉动波继续向下传播,而一小部分波经反射后与上游来流的脉动波相互干涉,当波峰与波峰、波谷与波谷相遇时就会产生叠加,脉动强度增大,反之,若波峰与波谷相遇,则脉动强度减小。

 

各监测点压力脉动第一幅值均位于4fn或8fn处,同时还可以在12fn、16fn、20fn处发现比较明显的脉动波峰。需要注意的是,三个监测点的频域信号中在21fn处都出现了比较明显的脉动波峰。这说明叶轮出口截面压力脉动频率成分不仅受到叶轮影响,还受到导叶的影响,不过各监测点主频仍然为叶频或者2倍叶频,可见叶轮对压力脉动的影响远大于导叶对压力脉动的影响。

 

不同空化工况下各点压力脉动频率成分仍然保持不变,而主频幅值受空化发展影响呈现出不同的变化趋势。对于监测点P31,在空化发展过程中,其主频幅值呈先缓慢减小后快速增大的趋势,与无空化时相比,在严重空化时幅值增量达8倍左右;对于监测点P32和P33,其主频幅值随空化变化较复杂,从无空化到轻微空化幅值略微减小,在轻微空化之后幅值快速增大并在临界空化点达到最大值,此后随空化发展,幅值再次下降。

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