轴流风机动叶偏移时的特征参数分析

发布时间：2017-10-10 23:32

  本文关键词：轴流风机动叶偏移时的特征参数分析

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【摘要】：动叶可调轴流风机运行过程中,时常发生因动叶安装角调整异常而导致的风机失速或喘振现象,而这种现象往往伴随风机噪声的显著提高,严重影响运行维护人员的身心健康。因此,深入研究动叶异常时轴流风机内的气动噪声特性,对保持其高效低噪安全运行和开发高性能的轴流通风机至关重要。以OB-84型单级动叶可调轴流风机为研究对象,在大涡模拟基础上,引入FW-H声学模型,模拟得到了安装角异常时风机声源强度分布和不同区域的气动噪声时频特性;同时基于功率谱密度特征,对原始声压信号进行小波分解与重构,并提取重构信号的特征熵,探讨了三种复杂度算法及其表征能力;另外,通过小波包分析和EMD分析研究了声压信号的能量特征。研究表明,该风机的主要噪声源集中在吸力面叶片的前缘及叶顶附近;不同区域内声压时域特征各异,当动叶安装角异常时,声压信号的脉动形态、脉动区间和幅值均发生改变;该风机噪声信号在低频处呈现出明显的离散峰值特征,且能量逐级递减,动叶安装角异常增强了动叶区宽频噪声特性,分散了其他区域在低频段的离散峰值,使其向高频段转移,而位于中高频段的宽频噪声明显提高。动叶区声压信号特征熵最低,规律性突出,集流区和扩压区的气动特性、噪声信号相对稳定,可用近似熵、样本熵和Lempel-Ziv复杂度来表征风机单动叶偏离程度。除动叶区外,其他区域内异常状态下包含基频的第1频带内小波包能量明显低于正常状态下的数值,且随偏离度Δβ增加,该趋势愈加显著;EMD能量特征对异常工况的识别表现为动叶安装角偏离后,各区域内不同IMF能量相对值的明显变化;小波包能量熵和EMD能量熵均随??增加而增大,且不同安装角所对应的能量熵具有较大差异。
【关键词】：轴流风机 安装角异常 噪声特性 特征熵 能量特征
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH432.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 研究背景和意义10
• 1.2 国内外研究动态10-14
• 1.2.1 噪声特性10-13
• 1.2.2 故障诊断13-14
• 1.2.3 动叶安装角异常14
• 1.3 课题研究内容14-16
• 第2章 动叶可调轴流风机的数值计算方法16-20
• 2.1 引言16
• 2.2 数值计算方法16-18
• 2.2.1 几何模型和网格划分16
• 2.2.2 数学模型和边界条件16-18
• 2.3 数值模拟结果验证18-19
• 2.4 本章小结19-20
• 第3章 动叶可调轴流风机的噪声特性20-33
• 3.1 引言20
• 3.2 噪声预估20-22
• 3.3 气动噪声特征22-32
• 3.3.1 声源特征22-23
• 3.3.2 声压时域分析23-25
• 3.3.3 频域特征25-32
• 3.4 本章小结32-33
• 第4章 轴流风机单动叶偏移时的特征参数提取33-48
• 4.1 引言33
• 4.2 小波分析33-40
• 4.2.1 小波分解与重构33-34
• 4.2.2 特征参数提取34-40
• 4.3 小波包分析40-43
• 4.3.1 小波包分解与重构40-41
• 4.3.2 小波包能量特征提取41-43
• 4.4 EMD分析43-46
• 4.4.1 EMD分解43
• 4.4.2 EMD能量特征提取43-46
• 4.5 能量熵分析46-47
• 4.6 本章小结47-48
• 第5章 结论与展望48-50
• 5.1 结论48-49
• 5.2 展望49-50
• 参考文献50-56
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果56-57
• 致谢57

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本文编号：1009256