水轮机转轮不平衡测试及其动力学分析

通过水轮发电机组的变转速实验对水轮机转轮处测试数据进行了分析。为避免信号中转频以外的其他频率成分对分析结果的影响，采用FIR数字滤波器对信号进行了滤波，根据滤波信号合成的轴心轨迹以及振动量与转速的关系，判断出水轮机转轮处的振动主要由质量不平衡造成；根据建立的机组轴系动力学模型，计算得到了测试位置处振动最所对应转轮的质量不平衡量值的大小。     

设备在线振动监测与故障分析诊断技术在大型水泵机组中的应用

如何进一步提高大型水泵机组运行状态监测的自动化水平是科学管理、保障安全供水的重要课题。在线振动监测与故障分析诊断技术能够对大型水泵机组的运行状态进行有效监测,随时把握关键机组当前的运行状况,了解被监测水泵机组的状态变化趋势,分析诊断振动异常水泵的故障性质、部位、原因和严重程度,以及检查和验收大修或临时维修的效果,提高机组运行完好率,减少停机时间及降低维修成本,提升设备管理的现代化水平。主要对振动监测与故障分析诊断技术在大型水泵机组中的应用进行研究和综合论述,探讨了大型水泵机组运行中常见的故障,并通过案例说明了该技术对分析和判断机组故障的效果。同时以某大型泵站为例,具体阐述了该技术在大型卧式离心泵机组中的应用,为泵站大型水泵机组的设计提供解决方案。     

基于轴系摆度形态的水泵振动分析法

立轴水泵机组的摆度是反映水泵机组横向振动的主要特征数据。将立轴水泵机组轴系简化为两圆盘三支承的几何模型,定义了轴系摆度的4种基本形态;利用不同试验工况下水泵机组受力特性与轴系形态的变化,来分析和寻找诱发水泵机组振动的主导因素。以牛栏江-干河泵站水泵的摆度测量数据为例,对无水启动、充水造压、带负荷运行3种情况下的水泵机组轴系摆度形态进行分析,并且采用2台泵组轴系形态对比的方法,研究了2号泵组振动摆度偏大的原因。研究中所给出的分析方法对泵站机组的振动原因分析具有一定的参考价值。     

淮阴第二抽水站机组振动噪声分析及对策建议

泵站机组运行过程中产生的振动和噪声会给运行人员、仪器设备等带来危害。为此，对准阴第二抽水站机组现场监测结果进行分析，发现淮阴二站主水泵叶片与叶轮室间隙超过规范允许值，叶片汽蚀严重，主电机定子、转子老化，转子绝缘可靠性差，加之水泵机组长期大流量工况运行，振动及噪声明显超标，泵装置效率低。根据实际运行工况进行了数值分析，结果表明流量较大时将会导致水泵叶轮叶片工作面的进口边产生流动分离现象，进一步加剧空蚀空化现象，这是导致水泵产生水力振动的直接原因，建议更新改造应该优先考虑重新选择轴流泵水力模型。     

田山泵站机组振动原因分析及水力整流措施

针对田山一级泵站机组运行出现的间歇振动的实际情况,分析了机组产生振动的原因,提出了相应的水力整流措施。通过现场实验表明,泵站前池运用非连续挑流消能防沙技术措施整流后,前池和进水池的流态得到了改善,机组振动减轻,水泵机组运行稳定,泵站装置效率得到了提高,为国内同类泵站技术改造提供了经验。     

惠南庄泵站机组变频调节运行方案分析

南水北调惠南庄泵站单泵流量大、扬程高、泵组台数多,运行工况复杂,其水泵机组在不同条件下的合理组合和变频调节运行是保证机组高效稳定运行的关键。本文利用CFD技术,建立惠南庄泵站管路系统的三维数值模拟模型,计算管路损失并确定管路系统的流量-需要扬程特性曲线,据此确定不同机组组合变频调节方案下水泵的运行工况点。基于非定常数值计算和顺序流固耦合方法,分析了不同水泵机组组合变频调节方案下水泵泵体和叶轮的动应力及振动特性。定量分析表明,增加泵的运行台数会增加附属设备运行费用,但从机组稳定性方面考虑是有利的,可以降低泵结构动应力和振动主频幅值。     

开敞式轴流泵振动原因分析及处理

中山市某泵站试运行期间水泵出现剧烈振动,机组不能正常运行。通过加装导水锥和蜗壳的整改方案,成功解决了水泵剧烈振动的问题,目前机组运行正常。     

大型虹吸式轴流泵站启动振动原因分析

1 引言 60年代初期我省建设的一些大型虹吸式轴流泵站,包括江都一、二站在内,都普遍存在一个问题,即当净扬程超过一定数值时,启动过程中,水泵往往产生强烈振动,危及机组甚至水工建筑物的安全,机组无法投入正常稳定运行,严重影响泵站效益的发挥,成为急待改造的重大课题,也成为后续一些泵站过高选择水泵设计扬程的依据,从而使这些泵站的运行效率大大降低。 虹吸式轴流泵站启动过程中,水泵产生强烈振动的原因,既往已见有多种解释,归纳其解决这种振动的方法只有一个,那就是以较高扬程的水泵替换原装置水泵,即必须更换水泵     

泵站振动原因分析及处理一例

1概述 笔者曾参与某泵站的振动原因分析及处理，该泵站的4台机组存在的主要问题为运行时振动过大，对泵站的结构和机电设备的运行产生极其不利影响，如何减小振动的影响，对提高机组的安全运行和使用寿命已显得日益重要。该泵站目前运行4台机组，机组技术参数（见表1）。     

某泵站水泵机组振幅超标原因分析

该文介绍了中山市某泵站水泵机组在现场检测过程中机组振动幅值超过规范限值的工程实例,并通过分析水泵装置模型试验数据及现场检测时的水流流态,阐述了引起机组振动的原因,指出了类似泵站机组在建设及振动检测中应注意的问题,可供同类工程参考。     

基于改进小波阈值-EMD算法的高拱坝结构振动响应分析

基于高拱坝泄流结构实测振动响应数据资料,针对泄流激励作用下不可避免混有各种噪声进而影响结构工作模态识别精度的问题,提出了一种基于改进的小波阈值-经验模态分解(EMD)联合算法的滤波降噪方法。以拱坝泄流结构实测振动响应资料为基础,利用改进的小波阈值算法滤除大部分高频白噪声,降低EMD分解的边界积累效应,进行EMD分解,通过去趋势波动分析(DFA)方法进一步滤除白噪声及低频水流噪声。工程实例分析结果表明,与小波分析、EMD方法相比,该方法具有更好的降噪效果,能精确滤除泄流结构实测振动响应信号中的低频水流噪声及白噪声,最大程度地保留信号中有效特征信息,并且为拱坝泄流结构在噪声干扰下提取有效信息提供了捷径,为坝体结构的安全监控打下了基础。     

ADCP流速数据综合滤波算法研究

针对现有ADCP流速数据滤波方法单一导致滤波效果不佳的缺陷,在分析ADCP观测误差来源的基础上,基于对几种流速滤波方法的特点的总结分析,给出了一种ADCP数据综合滤波方法,即首先设计自适应窗口,利用中值滤波对原始流速数据进行异常值剔除得到初步结果,继而分析初步结果的功率谱图,设计DFT滤波器;对初步结果进行窗函数法滤波,以获得最佳滤波效果。实验结果表明,综合滤波法对白噪声(随机误差)滤除效果较好,特别是对存在少量连续、非连续异常值的流速数据,其滤波结果优于传统滤波方法。     

小波分析法实现水轮发电机轴心轨迹的提纯

分析水轮机发电机轴心轨迹是水轮机机组诊断振动故障的重要方法。由于轴心轨迹中包含了大量的噪声信号,将小波分析的理论应用于轴心轨迹的提纯,在传统小波硬、软阈值去噪方法的基础上提出了一种改进的软阈值去噪方法;并且引入谐波小波分析方法。通过计算机模拟试验,达到了比较理想的去噪及轨迹提纯结果,并对上述4种方法进行了分析和比较。     

基于CEEMD和相关性函数特性的爆破震动信号滤波方法研究

应用互补集合经验模态分解(Complementary Ensemble Empirical Mode Decomposition,CEEMD)方法对爆破震动信号进行分解,得到一组IMF分量,对各个分量进行相关性函数特性分析可知,高频噪声在0时刻有最大值,其他时刻取值约为0;低频噪声具有周期函数的自相关函数特性,是岩石爆破震动信号所固有的。据此去除噪声分量,使去噪后的信号更能真实地体现岩石爆破震动特性。以黄河上游某水电站引水发电隧洞实测爆破震动信号为例,将基于CEEMD算法与基于EEMD、EMD算法的信号去噪效果进行对比分析,结果表明:采用EMD、EEMD、CEEMD三种分解方法和相关性函数特性滤波后的信噪比分别为:39.48、40.63、49.07,采用CEEMD算法滤波的信噪比SNR与EMD、EEMD算法相比提高了24.31%和20.78%,从而验证了基于CEEMD和相关性函数特性的滤波方法的实用性与优越性。     

小波包和模糊神经网络在离心泵故障振动信号处理中的应用

根据离心泵故障振动信号的特点,提出了利用小波包分解、重构技术进行消噪处理及频带能量特征提取,并以“能量”为元素,构造离心泵振动信号的特征向量,通过对神经网络和模糊系统的结合方式的研究,提出了一种基于小波包和模糊神经网络的离心泵轴系故障诊断方法,实验分析结果表明,该方法可以有效地对离心泵轴系振动信号进行诊断。     

李家峡水电站机组开停机过程非平稳振动信号的小波分析

基于李家峡水电站双排机组振动的现场试验研究，并且针对传统频谱分析方法傅立叶变换（FFT）对于非平稳信号已力不从心这一缺陷，利用小波分析方法在时域和频域上同时具有良好的局部化性质，通过对开停机这一典型非平稳过程信号进行小波及小波包分析，将其分解到不同频带内，获取微弱信息和提取优势频率，并对其作振源分析，得出开停机初始时刻因水流不稳均出现强烈的振动现象，且低频段信号能量最大，开停机过程水流脉动压力和尾水涡带摆动是引起定子基础振动的主要原因。同时也证明了小波是处理非平稳信号的最有力的工具。     

水力发电引水系统水体共振的数值模拟

分析了某水力发电厂水轮机组在紧急关机试验过程中出现的异常强烈的振动现象。考虑水为可压缩黏性流体，采用瞬态动力响应仿真软件，按照原型参数对水体共振进行数值模拟。研究了冲击载荷引起的水体自由振荡信号，得到水体振荡主频率。在引水管末端用平板的横向振动引入压强扰动，观察到强迫振动频率接近水体主频率时发生共振，而且在整个引水管内的水体都有较强烈响应，证实了水体共振发生的可能性。对共振发生时的压强信号进行小波分解，发现引水系统的压强信号中响应幅度最大的小波分量的频率低于强迫振动频率。计算结果还表明水的黏性和壁面粘附条     

双吸离心泵泵站压力脉动与振动特性现场试验研究

双吸离心泵运行时,动静干涉会引起特定压力脉动,其频率为叶轮转频与叶片数相乘,即叶频。前期研究表明叶频压力脉动主要产生于压水室的隔舌区域,是引起水泵机组和泵房振动的重要激振源。为了揭示双吸离心泵系统压力脉动和振动特性的关系,开展了泵站压力脉动和振动特性的现场试验。通过在泵基础、出水管和泵房楼板位置布置振动传感器,同步测量了泵出口阀门不同开度下和泵启动开阀过程中的振动信号,借助时频分析方法开展了泵房振动信号的溯源分析。分析结果表明:在稳态工况中,水泵压力脉动和振动的相干性主要表现在转频、叶频及其倍频,且叶频压力脉动具有向上游衰减快,向下游衰减慢的特点;在启动工况中,水泵压水室压力脉动与基座(特别是垂直方向),甚至泵房出水侧楼板振动在叶频和转频处表现出相干性。根据现场测试结果认为,干室型双吸离心泵泵房在设计时,需要重点关注水泵叶频压力脉动作用下出水侧楼板等泵房结构的动力学响应问题。     

南水北调中线工程水位的水动力-神经网络 耦合预测模型

南水北调中线工程通常以闸前常水位调度运行，而水位在闸门调控影响下多数处于非平稳状态，探索其变 化规律对于监测数据和研究方法均有一定限制和要求。监测数据方面，针对大量的高频监测数据选取均值滤波、 滑动平均值滤波、递推中位值平均滤波法、滑动小波变换进行数据预处理，提高数据质量、增强数据预测的可行 性。研究方法层面，以 BP 神经网络模型和长短期记忆（long?short-term?memory,LSTM）网络模型为主体框架，以水 动力模型的模拟数据为辅助支撑，对比单神经网络在不同工况下的预测效果，输出水动力-神经网络组合预测结果。 结果表明：数据预处理是数据分析和预测的必要环节，高频数据滤波处理再预测可以提高数据预测的精度；均值 滤波、递推中位数均值滤波方式对数据预处理的效果最好，指标合理时滤后决定系数（R2）精度均超过 0.95，且均 方根误差（RMSE）和平均绝对误差（MAE）不超过 0.02，准确性高；基于滤后数据进行模型构建，通过对比数据驱动 模型和数据-机理双重驱动模型的计算结果，R2维持在 0.98 附近，RMSE、MAE 维持在 0.01 左右，耦合模型具有更 好的稳定性和准确性。