离心压缩机非定常流特征识别试验研究与应用

发布时间：2021-07-08 00:21

　　离心压缩机具有结构紧凑、压比高和稳定工作范围宽广等优点,在航空航天、能源、化工及冶金等部门应用相当广泛。当离心压缩机内部流场处于非定常流动状态时,离心叶轮由于承受强烈的流体激振作用,很容易产生疲劳失效故障。因此,叶轮在非定常流动状态下的运行安全已成为亟待解决的问题。为了研究离心压缩机非定常流动状态下的叶片振动以及噪声等相关特征,本文针对某离心压缩机试验台内部流场非定常流动特性,主要从固有非定常流动和条件非定常流动两方面进行研究,分别在动静叶片干涉、旋转失速两种非定常流动状态下进行相关振动噪声信号测试并提取其信号特征,具体研究内容如下:（1）针对离心压缩机动静叶片干涉引起的不定常气流激振力和高振幅压力脉动,对动静干涉信号特征的识别进行了相关研究。首先,通过叶轮运行模态仿真计算、叶轮干涉图绘制确定了动静干涉的试验转速工况;接着,分别进行稳定工况和扫频过程的应变信号和压力脉动信号采集;最后,通过对比应变信号和压力脉动信号分析结果,验证了仿真转速工况下干涉特征频率的存在,也证实了应变信号更适用于识别干涉信号特征。（2）对离心压缩机试验台进行旋转失速状态下的压力脉动信号测试,基于其内部气流的压力... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 论文选题背景及研究意义
    1.2 本课题国内外研究现状
        1.2.1 动静叶片干涉研究概况
        1.2.2 旋转失速研究概况
    1.3 论文的研究内容及安排
        1.3.1 动静干涉信号特征识别研究方案
        1.3.2 旋转失速信号特征识别研究方案
2 离心压缩机动静干涉信号特征识别
    2.1 压缩机动静叶片干涉相关理论
        2.1.1 动静叶片干涉机理简介
        2.1.2 动静叶片干涉频率简介
    2.2 动静干涉试验转速工况确定
        2.2.1 叶轮运行模态仿真计算
        2.2.2 叶轮锤击模态测试
        2.2.3 叶轮干涉图绘制
        2.2.4 试验转速工况确定
    2.3 动静干涉稳定工况试验研究
        2.3.1 离心压缩机试验台介绍
        2.3.2 应变信号测试
        2.3.3 压力脉动信号测试
    2.4 稳定工况试验数据分析
        2.4.1 应变测试数据分析
        2.4.2 压力脉动测试数据分析
    2.5 动静干涉扫频试验研究
        2.5.1 试验目的及安排
        2.5.2 测试过程说明
    2.6 扫频过程试验数据分析
        2.6.1 应变测试数据分析
        2.6.2 压力脉动测试数据分析
    2.7 本章小结
3 离心压缩机旋转失速信号特征识别
    3.1 压缩机旋转失速相关理论
        3.1.1 旋转失速的产生机理
        3.1.2 旋转失速相关特征介绍
        3.1.3 旋转失速的声学特性
        3.1.4 旋转失速检测原理
    3.2 离心压缩机旋转失速试验研究
        3.2.1 离心压缩机高速试验台介绍
        3.2.2 旋转失速试验简介
    3.3 旋转失速试验数据分析
    3.4 旋转失速信号特征总结
    3.5 旋转失速识别预测方法研究
    3.6 本章小结
4 旋转失速微弱信号增强方法研究
    4.1 失速特征频率解调
        4.1.1 包络解调相关理论
        4.1.2 Hilbert变换包络解调
    4.2 失速特征频率增强
        4.2.1 随机共振概念来源
        4.2.2 随机共振势阱模型
        4.2.3 随机共振系统
    4.3 压力脉动数据验证
    4.4 本章小结
5 基于LabVIEW软件的旋转失速监测系统搭建
    5.1 LabVIEW软件简介
    5.2 旋转失速识别预测方案
    5.3 旋转失速在线监测系统
        5.3.1 失速监测系统界面
        5.3.2 失速监测系统程序
        5.3.3 系统应用
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3270662