[1]王雨萌,陈帝伊.基于ＣＥＥＭＤＡＮ的ＨＨＴ方法在混流式水轮机尾水管涡带分析中的应用[J].水利与建筑工程学报,2023,(03):43-50.[doi:10.3969/j.issn.1672-1144.2023.03.007]
点击复制

基于ＣＥＥＭＤＡＮ的ＨＨＴ方法在混流式水轮机尾水管涡带分析中的应用()
分享到：

《水利与建筑工程学报》[ISSN:1672-1144/CN:61-1404/TV]

卷:
期数:
2023年03期
页码:
43-50
栏目:
出版日期:
2023-06-30

文章信息/Info

作者:
王雨萌; 陈帝伊
西北农林科技大学水利与建筑工程学院，陕西杨凌７１２１００
关键词:
混流式水轮机; 希尔伯特－黄变换; 尾水管涡带; 信号处理
分类号:
ＴＶ７３４.１
DOI:
10.3969/j.issn.1672-1144.2023.03.007
文献标志码:
A
摘要:
混流式水轮机尾水管涡带引起的低频压力脉动现象严重影响水电机组运行的稳定，目前急需对机组运行时的涡带状态进行实时分析。尾水管振动包含丰富的机组运行信息，通过处理振动信号可以有效提取其中的低频压力脉动成分。考虑到振动为非平稳时变性信号，频率成分多，低频特征提取难度大，涡带分析需兼顾时域与频域，因此引入基于完全自适应噪声集合经验模态分解（ＣＥＥＭＤＡＮ）的希尔伯特－黄（ＨＨＴ）变换对振动信号进行信号分解与时频转换。研究从尾水管振动信号中分解出了分布在１Ｈｚ～３００Ｈｚ频率内的４～８种频率成分，通过其中低频压力脉动信号的时频特征，对尾水管涡带进行分析。结果表明，该方法可以准确判断混流式水轮机运行过程中的尾水管涡带情况，在涡带识别领域具有适用性与时效性。

参考文献/References:

[1］　唐　澍，潘罗平．大型混流式水轮机的应用现状与技术发展［Ｊ］．水利水电技术，２００９，４０（８）：１０８-１１２．
[2］　洪礼聪，王卫玉，陈启卷．基于连续小波变换和卷积神经网络的尾水管涡带状态识别［Ｊ］．广东电力，２０１８，３１（５）：１-６．
[3］　杨建东，赵　琨，李　玲，等．浅析俄罗斯萨扬－舒申斯克水电站７号和９号机组事故原因［Ｊ］．水力发电学报，２０１１，３０（４）：２２６-２３４．
[4］　肖　汉．水电机组智能故障诊断的多元征兆提取方法［Ｄ］．武汉：华中科技大学，２０１４．
[5］　郑　源，汪宝罗，屈　波．混流式水轮机尾水管压力脉动研究综述［Ｊ］．水力发电，２００７（２）：６６-６９．
[6］　张昌兵，喻华全，李　伟．水轮机全三维粘性大涡模拟数学模型研究［Ｊ］．四川大学学报（工程科学版），２００６（３）：２４-２８．
[7］　徐洪泉，孟晓超，张海平，等．空腔危害水力机械稳定性理论Ⅲ—空腔对尾水管涡滞压力脉动的影响和作用［Ｊ］．水力发电学报，２０１３，３２（４）：２０４-２０８．
[8］　李广府，卢　池．高水头混流式水轮机尾水管涡带特性的试验研究［Ｊ］．水电与抽水蓄能，２０１９，５（５）：５２-５７．
[9］　ＦａｖｒｅｌＡ，ＰｅｒｅｉｒａＪＧ，ＬａｎｄｒｙＣ，ｅｔａｌ．Ｄｙｎａｍｉｃｍｏｄａｌａｎａｌｙｓｉｓｄｕｒｉｎｇｒｅｄｕｃｅｄｓｃａｌｅｍｏｄｅｌｔｅｓｔｓｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｔｕｒ-ｂｉｎｅｓｆｏｒｈｙｄｒｏ-ａｃｏｕｓｔｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆｃａｖｉｔａｔｉｏｎｆｌｏｗｓ［Ｊ］．ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍｓａｎｄＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，２０１９，１１７：８１-９６．
[1０］　张　飞，高忠信，潘罗平，等．混流式水轮机部分负荷下尾水管压力脉动试验研究［Ｊ］．水利学报，２０１１，４２（１０）：１２３４-１２３８．
[1１］　ＭüｌｌｅｒＡ，ＤｒｅｙｅｒＭ，ＡｎｄｒｅｉｎｉＮ，ｅｔａｌ．Ｄｒａｆｔｔｕｂｅｄｉｓ-ｃｈａｒｇｅｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｄｕｒｉｎｇｓｅｌｆ-ｓｕｓｔａｉｎｅｄｐｒｅｓｓｕｒｅｓｕｒｇｅ：ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐａｒｔｉｃｌｅｉｍａｇｅｖｅｌｏｃｉｍｅｔｒｙｉｎｔｗｏ-ｐｈａｓｅｆｌｏｗ［Ｊ］．ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｉｎＦｌｕｉｄｓ，２０１３，５４（４）：１５１４．
[1２］　冯建军，武　桦，吴广宽，等．偏工况下混流式水轮机压力脉动数值仿真及其改善措施研究［Ｊ］．水利学报，２０１４，４５（９）：１０９９-１１０５．
[1３］　齐继贺．混流式水轮机尾水管涡带及压力脉动数值模拟［Ｊ］．水资源与水工程学报，２０１７，２８（３）：１６８-１７２．
[1４］　张双全，符建平，段开林，等．三峡水轮机尾水管涡带的ＣＦＤ数值模拟［Ｊ］．华中科技大学学报（自然科学版），２００６（７）：１９-２０，２３．
[1５］　郭　涛，徐李辉，罗竹梅．上游扰动条件下尾水管涡带演化和压力脉动研究［Ｊ］．农业机械学报，２０２２，５３（６）：１９２-２０１．
[1６］　ＨｕａｎｇＮＥ，ＳｈｅｎＺ，ＬｏｎｇＳＲ，ｅｔａｌ．ＴｈｅｅｍｐｉｒｉｃａｌｍｏｄｅｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｔｈｅＨｉｌｂｅｒｔｓｐｅｃｔｒｕｍｆｏｒｎｏｎｌｉｎ-ｅａｒａｎｄｎｏｎ-ｓｔａｔｉｏｎａｒｙｔｉｍｅｓｅｒｉｅｓａｎａｌｙｓｉｓ［Ｊ］．Ｐｒｏ-ｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＲｏｙａｌＳｏｃｉｅｔｙａ-ＭａｔｈｅｍａｔｉｃａｌＰｈｙｓｉｃａｌａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅｓ，１９９８，４５４（１９７１）：９０３-９０５．
[1７］　陈净和．基于噪声辅助经验模态分解的低温高速轴承故障诊断方法研究［Ｄ］．北京：北京交通大学，２０１９．
[1８］　ＮｏｒｗｅｇｉａｎＨｙｄｒｏｐｏｗｅｒＣｅｎｔｒｅ．ＮｏｒｗｅｇｉａｎＨｙｄｒｏｐｏｗｅｒＣｅｎｔｒｅＦｒａｎｃｉｓ-９９ＳｅｃｏｎｄＷｏｒｋｓｈｏｐ［ＥＢ／ＯＬ］．２０１６，ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｎｔｎｕ．ｅｄｕ／ｎｖｋｓ／ｆ９９-ｔｅｓｔ-ｃａｓｅ２．
[1９］　ＴｒｉｖｅｄｉＣ，ＣｅｒｖａｎｔｅｓＭＪ，ＤａｈｌｈａｕｇＯＧ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｔｕｄｉｅｓｏｆａｈｉｇｈ-ｈｅａｄｆｒａｎｃｉｓｔｕｒｂｉｎｅ：ａｒｅｖｉｅｗｏｆｔｈｅＦｒａｎｃｉｓ-９９ｔｅｓｔｃａｓｅ［Ｊ］．Ｅｎｅｒｇｉｅｓ，２０１６，９（２）：７４．
[2０］　王小龙，刘德民，刘小兵，等．高水头混流式水轮机尾水管压力脉动综述［Ｊ］．水电与抽水蓄能，２０２０，６（２）：５８-６６．
[2１］　ＭｉｎａｋｏｖＡＶ，ＰｌａｔｏｎｏｖＤＶ，ＤｅｋｔｅｒｅｖＡＡ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｕｎｓｔｅａｄｙｆｌｏｗ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｌｏｗ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｐｒｅｓｓｕｒｅｐｕｌｓａｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅｈｉｇｈ-ｈｅａｄＦｒａｎｃｉｓｔｕｒｂｉｎｅｓ［Ｊ］．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｅａｔａｎｄＦｌｕｉｄＦｌｏｗ，２０１５，５３：１８３-１９４．
[2２］　王　珊，苏　亮，刘远立，等．皮尔森和偏相关系数模型在稻谷重金属污染程度研究中应用［Ｊ］．中国食品卫生杂志，２０２０，３２（６）：６３１-６３５．
[2３］　李德琼，谢小良，王仲梅．判断向量组线性相关性的若干方法［Ｊ］．湖南理工学院学报（自然科学版），２０２１，３４（１）：１４-１６．
[2４］　ＣｏｈｅｎＪ．Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｐｏｗｅｒａｎａｌｙｓｉｓｆｏｒｔｈｅｂｅｈａｖｉｏｒａｌｓｃｉｅｎｃｅｓ［Ｊ］．Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ，ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄＵｒｂａｎＳｙｓ-ｔｅｍｓ，１９９０，１４（１）：７１．

相似文献/References:

[1]徐强,刘博,陈健云,等.基于ＨＨＴ的钢纤维加固混凝土重力坝损伤指标[J].水利与建筑工程学报,2019,(06):127.[doi:10.3969/j.issn.1672-1144.2019.06.023]
[2]李雅丽,刘云琦.襟翼长度对混流式水轮机空化性能的影响[J].水利与建筑工程学报,2023,(06):128.[doi:10.3969/j.issn.1672-1144.2023.06.019]

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：２０２３-０１-０７　　　　　修稿日期：２０２３-０２-２３
基金项目：陕西省自然科学基金资助项目（２０１９ＪＬＰ－２４）；陕西省水利科技项目（２０１８ｓｌｋｊ－９）
作者简介：王雨萌（１９９８—），男，硕士研究生，研究方向为水电站与泵站。Ｅ-ｍａｉｌ：Ｅｌｌｉｎｅｄｅｗｅｉｓｓ＠ｎｗａｆｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
通讯作者：陈帝伊（１９８２—），男，教授，主要从事水电站与泵站等方面的工作。Ｅ-ｍａｉｌ：ｄｉｙｉｃｈｅｎ＠ｎｗｓｕａｆ．ｅｄｕ．ｃｎ
更新日期/Last Update: 1900-01-01