[發明專利]一種通過外特性指標確定轉輪葉片空化氣泡分離點的方法

有效

• 申請號: 202110456774.5
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113094838B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 李偉剛;趙越;丁大鵬;王秀峰;劉智良;陳飛翔;黃光斌;張金偉;林家洋;劉劍;趙英男;劉正國;蘇文濤;黃建熒;趙偉;郭全寶;王昕;石禮金;鄭程;郭彥峰;韓東邑;段金貴;邵國輝;明亮;徐用良;劉永新;曹衛華;陳章煜;劉志鵬;朱啟敏
• 申請（專利權）人: 哈爾濱電機廠有限責任公司;雅礱江流域水電開發有限公司;福建水口發電集團有限公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種通過外特性指標確定轉輪葉片空化氣泡分離點的方法，其特征包括如下步驟：

1)啟動水力機械模型試驗系統；

2)水力機械模型處于非空化狀態運行；

3)保持水力機械模型穩定運行；

4)對水力機械模型空化系數進行采集；

5)對水力機械模型尾水錐管處能量波動信號進行采集；

6)計算水力機械模型尾水錐管處能量波動信號能量變化率：

按下式計算水力機械模型尾水錐管處能量波動信號能量變化率：

式中：

τ：水力機械模型尾水錐管處能量波動信號能量變化率；

ΔE：水力機械模型尾水錐管處能量波動信號能量變化值；

E：水力機械模型單位水能；

7)降低水力機械模型空化系數σ；

8)重復執行項3)至項7)，直至水力機械模型發生嚴重空化現象為止；

9)構建基于水力機械模型空化系數σ變化的水力機械模型尾水錐管處能量波動信號能量變化率變化序列：

假定共依次改變空化系數m次，空化系數及其對應的水力機械模型尾水錐管處能量波動信號能量變化率按空化系數由大到小的順序分別記為{(σ₁，τ₁)，(σ₂，τ₂)，……，(σ_m，τ_m)}；

10)順序計算水力機械模型尾水錐管處能量波動信號能量變化率序列的標準差：

按照空化系數由大到小的順序對水力機械模型尾水錐管處能量波動信號能量變化率序列{τ₁，τ₂，……，τ_m}逐次按下式計算水力機械模型尾水錐管處能量波動信號能量變化率序列的標準差：

式中：

為水力機械模型尾水錐管處能量波動信號能量變化率序列{τ₁，τ₂，……，τ_n}的標準差；

n：為空化系數的改變次數，n∈{2，3，…，m}；

τ_i：為第i次改變空化系數時對應的水力機械模型尾水錐管處能量波動信號能量變化率；

為n次改變空化系數的水力機械模型尾水錐管處能量波動信號能量變化率的算術平均值；

由此按照空化系數由大到小的順序獲得的水力機械模型尾水錐管處能量波動信號能量變化率序列及其所對應的標準差序列如下：

11)順序計算水力機械模型尾水錐管處能量波動信號能量變化率序列的隨機不確定度：

水力機械模型尾水錐管處能量波動信號能量變化率序列的隨機不確定度按下式計算：

式中：

e_n：水力機械模型尾水錐管處能量波動信號能量變化率序列的隨機不確定度；

t：基于水力機械模型尾水錐管處能量波動信號能量變化率序列自由度的學生分布系數值，

12)計算水力機械模型轉輪葉片空化氣泡分離判定系數甲

按下式計算水力機械模型轉輪葉片空化氣泡分離判定系數甲：

式中：

γ_n：為水力機械模型轉輪葉片空化氣泡分離判定系數甲；

13)計算水力機械模型轉輪葉片空化氣泡分離判定系數乙

按下式計算水力機械模型轉輪葉片空化氣泡分離判定系數乙：

式中：

ε_n：為第n次改變空化系數時對應的水力機械模型轉輪葉片空化氣泡分離判定系數乙；

14)確定模型水輪機轉輪葉片空化氣泡分離點：

當在空化系數的改變序列區間{σ_n，σ_n+1，…，σ_m}中，水力機械模型轉輪葉片空化氣泡分離判定系數甲和水力機械模型轉輪葉片空化氣泡分離判定系數乙同時滿足下列條件時，則可判定在第n次改變空化系數時發生了模型水輪機轉輪葉片的空化氣泡分離現象：

γ_n＞1.5∪ε_n＞1

否則，則未發生模型水輪機轉輪葉片的空化氣泡分離現象。