[發明專利]一種泵流動誘導振動性能綜合評價方法

在審

• 申請號: 201810361545.3
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108664710A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 談明高;廉益超;吳賢芳;劉厚林;王凱;王勇;董亮
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06F17/16;G06F17/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種泵流動誘導振動性能綜合評價方法，其特征在于，包含以下步驟：

步驟一：選取葉輪出口處作為監測點，采用試驗測試或數值計算得到監測點的壓力脈動數據，并計算出無量綱化的壓力脈動系數時域變化函數；

步驟二：對壓力脈動系數時域變化函數進行快速傅里葉變化以獲得頻域變化函數，進行全頻域搜索，按幅值從大到小選取前三個頻率點為計算頻率點；

步驟三：采用層次分析法確定計算頻率點的幅值在泵流動誘導振動綜合評價中的權重因子，通過對各個計算頻率點的幅值和與之對應的權重因子進行計算獲得泵三階綜合振動壓強，根據所述泵三階綜合振動壓強評判泵流動誘導振動性能，所述泵三階綜合振動壓強越大，則泵流動誘導振動性能越差，泵三階綜合振動壓強越小，則泵流動誘導振動性能越好。

2.根據權利要求1所述的泵流動誘導振動性能綜合評價方法，其特征在于，

所述步驟一中，利用試驗測試獲取數據時，選取葉輪出口處作為監測點，當泵穩定運行后方可進行數據采樣，采樣頻率f_s選定為1000f₁，f₁為泵的軸頻，持續時間t＝2T，T為待測泵的旋轉周期；

利用數值計算獲取壓力脈動數據時，將正確的定常計算結果設置為非定常計算的初始條件，并設置非定常計算時間步長計算總時間為7T，選取最后兩個周期內的數據作為壓力脈動數據。

3.根據權利要求1所述的泵流動誘導振動性能綜合評價方法，其特征在于，

所述步驟一中，獲取壓力脈動數據后，除去壓力脈動數據中的無效數據并與時間信息相匹配，獲得壓力脈動時域變化函數F_p(t)，采用數據處理軟件將得到的壓力脈動時域變化函數F_p(t)變化為壓力脈動系數C_P的時域變化函數F_C(t)，實現無量綱化，其中p為葉輪出口處監測點的靜壓；為1個旋轉周期內葉輪出口處監測點的平均靜壓；ρ為流體密度；u為葉輪出口處監測點的圓周速度。

4.根據權利要求1所述的泵流動誘導振動性能綜合評價方法，其特征在于，所述步驟二具體如下：

(1)通過數據分析軟件對得到的壓力脈動系數時域變化函數F_C(t)進行快速傅里葉變化以獲取相應的頻域變化函數；

(2)采用數據分析軟件對步驟(1)獲取的頻域變化函數進行全局搜索，將各頻率點的數據按照幅值由大到小的順序依次排列，選取幅值排在前三位的頻率點作為計算頻率點。

5.根據權利要求1所述的泵流動誘導振動性能綜合評價方法，其特征在于，所述步驟三具體如下：

S1：根據各計算頻率點及其幅值的相互關系構建中間判斷層矩陣A，具體如下：

三個所述計算頻率點的數據按照幅值由大到小依次排列為(f₁,A₁)、(f₂,A₂)、(f₃,A₃)，定義元素a_ij(i<j，i和j的取值為1、2或3)的取值為最接近b_ij的一個正整數，并且a_ii＝1；

a_ij的含義為：關于計算頻率點幅值對于泵流動誘導振動的重要性，第i個計算頻率點幅值為第j個計算頻率點幅值的a_ij倍，以a_ij構建中間判斷層矩陣

S2：使用規范列平均法對中間判斷層A進行計算，獲得各個計算頻率點幅值的權重因子；

首先對中間判斷層矩陣A進行歸一化處理，得到矩陣其中對B矩陣的每一行元素求和并進行歸一化處理得到特征向量其中W矩陣中的元素即為各計算頻率點的幅值對泵流動誘導振動的權重因子；

S3：計算得出泵三階綜合振動壓強其中ρ為流體密度；u為葉輪出口處監測點的圓周速度，L值越小代表泵流動誘導振動性能越好，L值越大代表泵流動誘導振動性能越差。。

6.根據權利要求4所述的泵流動誘導振動性能綜合評價方法，其特征在于，所述數據分析軟件為MATLAB軟件或ORIGIN軟件。