利索能及
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专利号: 2021112653901
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种轴流式水轮机空化状态的识别方法,其特征在于:具体包括如下步骤:步骤1,采用振动加速度传感器采集水轮机振动加速度信号,获得水轮机的振动加速度信号采样后的时间序列xk;

步骤2,利用步骤1采集的水轮机的振动信号序列xk,构建振动信号的离差序列Y(i),i=

1,2,3,……,N;

步骤3,将步骤2所得的离差系列Y(i)以等长度s分割成为不重叠的Ns个区间,将此序列Y(i)从尾部开始以等长度s分割成为不重叠的Ns个区间;最终得到2Ns个等长的区间;

2

步骤4,采用最小二乘法拟合出振动信号在步骤3所得的每一区间的均方误差F(s,v);

2 h(q)

步骤5,对去趋势后的F(s,v)取平均值,得到q波动函数:F(q,s)~S ;

步骤6,对q阶Hurst指数随阶数q变化关系进行线性拟合;

步骤7,基于步骤6的拟合结果,计算不同空化系数下轴流式水轮机尾水管振动信号Hurst指数与阶数q的线性度,以线性度0.501作为判定空化是否发生的标准,如果线性度在

0.501以上则证明空化发生,反之空化还未发生;

步骤8,基于步骤7识别水轮机空化状态。

2.根据权利要求1所述的一种轴流式水轮机空化状态的识别方法,其特征在于:所述步骤2的具体过程为:采用MF‑DFA法,构建振动信号的离差序列Y(i),i=1,2,3,……,N;

3.根据权利要求2所述的一种轴流式水轮机空化状态的识别方法,其特征在于:所述步骤4的具体过程为:采用最小二乘法拟合出振动信号每一区间的均方误差2

F(s,v),v=1,2,...,2m;

当v=1,2,…,m时:

当v=m+1,m+2,…,2m时:式中,yv(i)为拟合的第v段的r阶多项式。

4.根据权利要求3所述的一种轴流式水轮机空化状态的识别方法,其特征在于:所述步骤5中,函数F(q,s)满足如下公式:

5.根据权利要求4所述的一种轴流式水轮机空化状态的识别方法,其特征在于:所述步骤6中,q阶波动函数的均值F(q,s)与区间长度s存在如下关系:h(q)

F(q,s)~S ;

其中,h(q)为Hurst指数。