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1、第11期(總第93期)中國水能及電氣化ChinaWaterPower&Electritication水輪機(jī)模型壓力脈動的測試及分析方法姚丹，盧池(東芝水電設(shè)備(杭州I)有限公司，浙江杭州310016)摘要：結(jié)合水輪機(jī)模型試驗(yàn)工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，綜述了水輪機(jī)模型壓力脈動測試的原理及數(shù)據(jù)采集、分析方法。水輪機(jī)模型試驗(yàn)結(jié)果是原型機(jī)壓力脈動變化趨勢分析及穩(wěn)定性研究的重要參考依據(jù)，因此進(jìn)一步提高模型壓力脈動測試的精度及分析方法，是目前的一項重要課題。關(guān)鍵詞：水輪機(jī)模型；壓力脈動測試；分析方法中圖分類號：TV734．1文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1673—8241(2
2、012)11—0061—04TestandAnalysisMethodofTurbineModelPressurePulseYAODan，LUChi(ToshibaHydroPower(Hangzhou)Co．，Ltd．，Hangzhou3lO01&China)Abstract：Thepracticalexperienceofturbinemodeltestworkiscombinedforsummarizingtheprincipleanddatacollectionaswellasanalysismethodofturbinemodelpre
3、ssurepulsetest．Theturbinemodeltestresultisimportantreferencebasisofprototypemachinepressurepulsechangetrendanalysisandstabilitystudy,therebyfHitherimprovingthepressureandanalysismethodofmodelpressurepulsetestisstillanimportanttopiccurrently．Keywords：turbinemodel；pressurepulse
4、test；analysismethod隨著水輪機(jī)單機(jī)容量及機(jī)組部件的增大，振，將直接影響機(jī)組乃至整個廠房的安全穩(wěn)定機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行顯得尤為重要。影響機(jī)組運(yùn)行。因此，在水輪機(jī)模型試驗(yàn)中，應(yīng)努力提穩(wěn)定運(yùn)行的因素很多，壓力脈動就是其中的一高壓力脈動的測量精度，準(zhǔn)確分析水輪機(jī)的壓個重要因素。水輪機(jī)的壓力脈動可能對過流力脈動特性。本文主要介紹水輪機(jī)模型壓力脈部件的瞬時超值荷載形成過大機(jī)械應(yīng)力和在機(jī)動測試的數(shù)據(jù)采集及分析方法。組部件上形成交變應(yīng)力，導(dǎo)致機(jī)組某些部件的1測試原理及方法疲勞破壞。另外，如果壓力脈動頻率與機(jī)組部件的固有頻率相重合，可能引起機(jī)械部件
5、的共水輪機(jī)模型壓力脈動測試系統(tǒng)如圖1所收稿日期：2012-07．17作者簡介：姚丹(1985~，女，工學(xué)學(xué)士，工程師，一直從事水輪機(jī)模型試驗(yàn)相關(guān)工作。E-mail：yao．dan@toshiba-thpc．cornCHINAWATERPOWER&ELECf~IFICATION中圈水雌及電氣化I61設(shè)計施工與運(yùn)營管理Design．Construction&OperationManagement示。首先通過壓力脈動傳感器和放大器在示波短，采集的波形可能不完整，就會出現(xiàn)信號遺器上得到水輪機(jī)壓力脈動的時域波形，主要用漏現(xiàn)象。因此，設(shè)置適當(dāng)?shù)牟蓸宇l率與采樣
6、數(shù)于分析壓力脈動的絕對值狀況，然后通過傅立目(采樣時間間隔△f乘以采樣數(shù)目Ⅳ等于采樣葉變換得到壓力脈動的頻域波形圖，用于分析時間，)是非常重要的。壓力脈動的頻率成分。假設(shè)對一模擬信號X()每隔Af采樣一次，則其采樣頻率為l／△f(其中t=0，At，2At，3At，?)，在不同時刻采集到的x(t)的數(shù)值即為采樣值。這樣，信號x(O就可以用一組分散的采樣值來表示：{(O)，x(At)，x(2At)，?}圖2顯示了一個模擬信號和以△為采樣間隔進(jìn)行采樣后的采樣值，顯然其采樣點(diǎn)在時域計算機(jī)處理系統(tǒng)上是分散的。圖1壓力脈動測試系統(tǒng)1．1測量儀器為了保證測試精
7、度，對輸入信號必須采取抗干擾和穩(wěn)定處理，這是準(zhǔn)確采集試驗(yàn)數(shù)據(jù)的前提條件。例如單獨(dú)敷設(shè)帶金屬屏蔽的控制電．．一一纜，采用精度高、穩(wěn)定性好的壓力傳感器，優(yōu)時間r(nn)選壓力傳感器及放大器的安裝位置等。圖2以△溈采樣間隔的采樣值1．2測點(diǎn)位置水輪機(jī)壓力脈動主要是由水力機(jī)械流道如果對信號x(t)采集Ⅳ個采樣點(diǎn)，那么和流場中的葉片及導(dǎo)葉引起的。對于壓力測(f)就可以用下面這個數(shù)列表示：點(diǎn)位置，除了通常在蝸殼進(jìn)口、轉(zhuǎn)輪與導(dǎo)葉{1，X2，X3，X4，?，Ⅳ}之間以及尾水錐管的距轉(zhuǎn)輪0．3～1．O倍直徑這個數(shù)列被稱為信號x(t)的采樣顯示。處的上下游側(cè)設(shè)置測點(diǎn)
8、外，也可在肘管的彎根據(jù)采樣定理，采樣頻率必須要大于信號管處及擴(kuò)散管處布置壓力測點(diǎn)。在條件允許最高頻率的2倍，才能無失真地保留信號的完的情
