轴流式水轮机空化的振动分析

摘要

空化对水轮机损害较大，可能会使运行停滞数周。对空化风险的实时检测日益重要，甚至小范围的无空化功率范围可应用于优化负载。高阶导数信号x（3）和x（4）是由加速度信号计算得到的，它们非常适用于检测冲击信号。本文介绍了一种广义矩τσMpa？，该矩由三个参数定义而成：随着该矩的阶数p上升，该矩的灵敏度随之增加，尤其当取样时间礅短时更是如此；在本文研究中，当导数阶数a=4，p=4且=3s时，该广义矩可获得足够好的结果。这些矩能检测到正常的无空化运行工况，并且在早期可以提供清晰的空化风险预警。产生可靠的最大矩及分析短期空化的数据，则需要足够长的信号。由于数据分析不需要高频带并且取样时间也非常短，该方法用于在线空化监测是可行的。首先分析该矩，如果超过临界值，则可能获得空化指数。由于详细分析仅需要适宜取样的特征值，因此可进行数据压缩以提高效率。