【技术实现步骤摘要】
一种压气机喘振的检测方法
本专利技术涉及叶轮机械防喘振
,具体为一种压气机喘振的检测方法。
技术介绍
喘振不仅降低了叶轮机械的性能,而且带来强烈的振动,可能引起结构的破坏而造成重大事故的发生。喘振表现为流量和压力沿轴线方向的振荡。压力较其它参数容易测量而且对气动失稳现象反应敏感,因此喘振检测通常采用压气机出口总压或者壁面静压作为输入信号。通过对动态压力特征的提取来判断压气机是否进入喘振状态。现有采用信号时域相关的方法,计算本转子周期与上一转子周期采集的动态压力信号的相关系数。当压气机处于稳定工作状态时,相关系数接近于1,表示两个相邻转子周期内的压力波形是相似的;当压气机接近或处于喘振状态是,相关系数急剧下降,表示两个相邻转子周期内的压力波形相似性降低。因此设置一个相关系数的阈值,当相关系数低于该阈值时,判定为压气机进入喘振状态,发出报警信号。此方法,可以快速检测到压气机喘振现象,但存在以下问题:(1)要求很高的采样率;(2)要求准确的键相信号,用于相邻转子周期的信号对齐和整周期采样;(3)容易受到信号干扰的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种压气机喘振的检测方法。该方法可以结合动态压力信号功率谱分析和相关分析,无须键相信号,计算速度快,可实现实时在线检测。本专利技术的技术方案为:所述一种压气机喘振的检测方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1:持续采集压气机动态压力信号,其中动态压力信号采样率Fs大于压气机最大转子频率Rmax的20倍;步骤2:连续计算傅里叶变换分析窗口内的动态压力信号功率谱:对于当前检测周期,截取最新采集的N点动态压力信号为当 ...
【技术保护点】
一种压气机喘振的检测方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1:持续采集压气机动态压力信号,其中动态压力信号采样率Fs大于压气机最大转子频率Rmax的20倍;步骤2:连续计算傅里叶变换分析窗口内的动态压力信号功率谱:对于当前检测周期,截取最新采集的N点动态压力信号为当前傅里叶变换分析窗口,傅里叶变换分析窗口长度N取2的整数幂次,且至少包含一个转子周期的信号,当前傅里叶变换分析窗口的动态压力信号功率谱Pk通过以下公式得到:XN(ω)=Σn=0N-1x(n)e-jnω,Pk=1N|XN(ω)|2]]>其中x(n)表示当前傅里叶变换分析窗口内的动态压力信号,ω为角频率;步骤3:计算当前傅里叶变换分析窗口内信号的功率谱Pk与前一个傅里叶变换分析窗口内信号的功率谱Pk‑1的相关系数ρ:ρ=Σj=1N/2Pk-1(j)Pk(j)Σj=1N/2Pk-12(j)Σj=1N/2Pk2(j)]]>其中Pk(j)表示功率谱Pk中第j个谱线幅值,Pk‑1(j)表示功率谱Pk‑1中第j个谱线幅值;步骤4:若相关系数ρ<ρth ...
【技术特征摘要】
1.一种压气机喘振的检测方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1:持续采集压气机动态压力信号,其中动态压力信号采样率Fs大于压气机最大转子频率Rmax的20倍;步骤2:连续计算傅里叶变换分析窗口内的动态压力信号功率谱:对于当前检测周期,截取最新采集的N点动态压力信号为当前傅里叶变换分析窗口,傅里叶变换分析窗口长度N取2的整数幂次,且至少包含一个转子周期的信号,当前傅里叶变换分析窗口的动态压力信号功率谱Pk通过以下公式得到:其中x(n)表示当前傅里叶变换分析窗口内的动态压力信号,...
【专利技术属性】
技术研发人员:李长征,许思琦,胡智琦,
申请(专利权)人:西北工业大学,
类型:发明
国别省市:陕西;61
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