压力脉动法在离心泵汽蚀故障诊断中的研究
发布时间：2021-11-21 12:27
离心泵是一种应用广泛的流体机械设备,它在电力、石油化工、农业排灌及纺织等部门都发挥着重要作用。汽蚀是一种常见的水泵故障。对于离心泵来说,汽蚀的产生和发展会改变流道内的速度分布,使泵的效率下降,扬程降低,引起泵振动,产生噪声;而且还会损伤叶轮等过流部件。故障诊断目前已成为一门独立的跨学科的综合信息处理技术。它是保证设备安全运行的基本措施之一。它能够对设备的早期故障做出预报,对出现故障的原因做出判断,避免或减少事故的发生。寻找适当的汽蚀诊断和识别方法,快速准确的排除汽蚀故障,防止汽蚀破坏,提高水泵的效率和使用寿命,具有重要意义。本文首先在闭式汽蚀实验台上,模拟了离心泵在额定工况下不同程度的汽蚀状态,并采集了入口压力脉动信号。然后根据入口压力脉动信号的特点,对离心泵汽蚀故障诊断问题进行研究。最后,应用不同的方法,对所采集的信号进行了分析和处理。论文应用了“自相关分析结合短时傅里叶变换”、“关联维数分析”、“EMD能量熵分析”、“小波多尺度统计特征分析”4种方法进行了特征提取,并比较了这些方法的局限性及各自的特点,对“应用压力脉动法的离心泵汽蚀故障诊断”进行了初步的探索,其实验分析的结果也对实...
【文章来源】：东北电力大学吉林省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
主要符号表
第1章 绪论
1.1 研究的背景及意义
1.2 汽蚀的基本研究
1.2.1 汽蚀的概念
1.2.2 汽蚀的产生机理
1.2.3 汽蚀的破坏作用
1.2.4 汽蚀破坏机理
1.2.5 常见的汽蚀程度衡量方法
1.3 离心泵故障诊断技术的发展方向
1.4 离心泵汽蚀诊断的研究状况
1.5 本文的研究内容
第2章 实验系统与实验方法
2.1 前言
2.2 汽蚀余量的表示方法
2.3 实验系统
2.3.1 系统介绍
2.3.2 试验方法
2.3.3 入口压力变送器的安装位置
2.3.4 入口压力变送器的选择
2.4 汽蚀状态的划分及泵的运行工况
第3章 自相关分析与短时傅里叶变换
3.1 前言
3.2 自相关分析
3.2.1 相关性的概念
3.2.2 自相关函数
3.3 短时傅里叶变换
3.3.1 傅里叶变换
3.3.2 离散傅里叶变换
3.3.3 短时傅里叶变换
3.4 试验结果与分析
3.4.1 波形与频谱分析
3.4.2 自相关分析
3.4.3 时频联合分析
3.4.4 试验结果分析
3.5 本章小结
第4章 提升小波及EMD 能量熵分析
4.1 前言
4.2 EMD 的原理及能量熵
4.2.1 EMD 分解原理
4.2.2 EMD 方法的正交性
4.2.3 EMD 能量熵
4.3 提升小波的阈值去噪
4.3.1 提升小波的原理
4.3.2 小波分解与重构的多相位表示
4.3.3 提升小波算法
4.4 降噪阈值的选取
4.5 实验结果与分析
4.5.1 EMD 分解结果
4.5.2 EMD 能量熵特征提取
4.6 本章小结
第5章 小波包与关联维数分析
5.1 前言
5.2 小波包分解原理
5.2.1 小波与小波包的比较
5.2.2 小波包的算法
5.3 关联维数的计算
5.3.1 分形维数的概念
5.3.2 关联维数的分析原理
5.4 试验结果分析
5.4.1 小波包分解结果
5.4.2 关联维数计算结果
5.5 本章小结
第6章 小波多尺度统计量分析
6.1 前言
6.2 小波多尺度统计特征
6.2.1 多尺度的离散小波变换
6.2.2 特征选择与提取
6.3 支持向量机
6.4 试验结果分析
6.4.1 试验结果与分析
6.4.2 多尺度统计量分析
6.4.3 识别结果分析
6.5 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]泵汽蚀研究现状及展望[J]. 王勇,刘厚林,谈明高. 水泵技术. 2008(01)
[2]基于图像小波包信息熵和遗传神经网络的气-液两相流流型识别[J]. 周云龙,陈飞,孙斌. 核动力工程. 2008(01)
[3]基于EMD与关联维数的故障诊断AR模型[J]. 程军圣,于德介,唐驾时,杨宇. 系统工程与电子技术. 2007(09)
[4]基于第二代小波变换和矢量量化理论的电能质量扰动分类方法[J]. 何为,杨洪耕. 电网技术. 2007(12)
[5]离心泵汽蚀判据的研究[J]. 牟介刚,张生昌,邓鸿英,郑水华. 农业机械学报. 2006(09)
[6]基于提升小波包变换和集成支持矢量机的早期故障智能诊断[J]. 胡桥,何正嘉,张周锁,訾艳阳,雷亚国. 机械工程学报. 2006(08)
[7]一种基于小波包变换的关联维数计算方法[J]. 刘景夏,胡冰新,单华宁,王平立. 解放军理工大学学报(自然科学版). 2006(03)
[8]基于多尺度能量统计和小波能量熵测度的电力暂态信号识别方法[J]. 何正友,陈小勤. 中国电机工程学报. 2006(10)
[9]关联维数和Kolm ogorov熵在航空发动机故障诊断中的应用[J]. 余波,李应红,张朴. 航空动力学报. 2006(01)
[10]基于支持向量机和小波包能量特征的气液两相流流型识别方法[J]. 孙斌,周云龙. 中国电机工程学报. 2005(17)
博士论文
[1]基于声学的水轮机状态监测技术研究[D]. 吴道虎.华中科技大学 2006
[2]基于EMD和支持向量机的旋转机械故障诊断方法研究[D]. 杨宇.湖南大学 2005
硕士论文
[1]基于小波分析的水泵初生汽蚀的超声特性研究[D]. 梁金栋.扬州大学 2005
[2]小波分析在离心泵汽蚀故障诊断中的应用研究[D]. 黄忠富.江苏大学 2005
本文编号：3509512
【文章来源】：东北电力大学吉林省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
主要符号表
第1章 绪论
1.1 研究的背景及意义
1.2 汽蚀的基本研究
1.2.1 汽蚀的概念
1.2.2 汽蚀的产生机理
1.2.3 汽蚀的破坏作用
1.2.4 汽蚀破坏机理
1.2.5 常见的汽蚀程度衡量方法
1.3 离心泵故障诊断技术的发展方向
1.4 离心泵汽蚀诊断的研究状况
1.5 本文的研究内容
第2章 实验系统与实验方法
2.1 前言
2.2 汽蚀余量的表示方法
2.3 实验系统
2.3.1 系统介绍
2.3.2 试验方法
2.3.3 入口压力变送器的安装位置
2.3.4 入口压力变送器的选择
2.4 汽蚀状态的划分及泵的运行工况
第3章 自相关分析与短时傅里叶变换
3.1 前言
3.2 自相关分析
3.2.1 相关性的概念
3.2.2 自相关函数
3.3 短时傅里叶变换
3.3.1 傅里叶变换
3.3.2 离散傅里叶变换
3.3.3 短时傅里叶变换
3.4 试验结果与分析
3.4.1 波形与频谱分析
3.4.2 自相关分析
3.4.3 时频联合分析
3.4.4 试验结果分析
3.5 本章小结
第4章 提升小波及EMD 能量熵分析
4.1 前言
4.2 EMD 的原理及能量熵
4.2.1 EMD 分解原理
4.2.2 EMD 方法的正交性
4.2.3 EMD 能量熵
4.3 提升小波的阈值去噪
4.3.1 提升小波的原理
4.3.2 小波分解与重构的多相位表示
4.3.3 提升小波算法
4.4 降噪阈值的选取
4.5 实验结果与分析
4.5.1 EMD 分解结果
4.5.2 EMD 能量熵特征提取
4.6 本章小结
第5章 小波包与关联维数分析
5.1 前言
5.2 小波包分解原理
5.2.1 小波与小波包的比较
5.2.2 小波包的算法
5.3 关联维数的计算
5.3.1 分形维数的概念
5.3.2 关联维数的分析原理
5.4 试验结果分析
5.4.1 小波包分解结果
5.4.2 关联维数计算结果
5.5 本章小结
第6章 小波多尺度统计量分析
6.1 前言
6.2 小波多尺度统计特征
6.2.1 多尺度的离散小波变换
6.2.2 特征选择与提取
6.3 支持向量机
6.4 试验结果分析
6.4.1 试验结果与分析
6.4.2 多尺度统计量分析
6.4.3 识别结果分析
6.5 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]泵汽蚀研究现状及展望[J]. 王勇,刘厚林,谈明高. 水泵技术. 2008(01)
[2]基于图像小波包信息熵和遗传神经网络的气-液两相流流型识别[J]. 周云龙,陈飞,孙斌. 核动力工程. 2008(01)
[3]基于EMD与关联维数的故障诊断AR模型[J]. 程军圣,于德介,唐驾时,杨宇. 系统工程与电子技术. 2007(09)
[4]基于第二代小波变换和矢量量化理论的电能质量扰动分类方法[J]. 何为,杨洪耕. 电网技术. 2007(12)
[5]离心泵汽蚀判据的研究[J]. 牟介刚,张生昌,邓鸿英,郑水华. 农业机械学报. 2006(09)
[6]基于提升小波包变换和集成支持矢量机的早期故障智能诊断[J]. 胡桥,何正嘉,张周锁,訾艳阳,雷亚国. 机械工程学报. 2006(08)
[7]一种基于小波包变换的关联维数计算方法[J]. 刘景夏,胡冰新,单华宁,王平立. 解放军理工大学学报(自然科学版). 2006(03)
[8]基于多尺度能量统计和小波能量熵测度的电力暂态信号识别方法[J]. 何正友,陈小勤. 中国电机工程学报. 2006(10)
[9]关联维数和Kolm ogorov熵在航空发动机故障诊断中的应用[J]. 余波,李应红,张朴. 航空动力学报. 2006(01)
[10]基于支持向量机和小波包能量特征的气液两相流流型识别方法[J]. 孙斌,周云龙. 中国电机工程学报. 2005(17)
博士论文
[1]基于声学的水轮机状态监测技术研究[D]. 吴道虎.华中科技大学 2006
[2]基于EMD和支持向量机的旋转机械故障诊断方法研究[D]. 杨宇.湖南大学 2005
硕士论文
[1]基于小波分析的水泵初生汽蚀的超声特性研究[D]. 梁金栋.扬州大学 2005
[2]小波分析在离心泵汽蚀故障诊断中的应用研究[D]. 黄忠富.江苏大学 2005
本文编号：3509512
本文链接：https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/3509512.html
