[发明专利]轴流式压气机的失速先兆识别方法

说明书

技术领域

本发明属于轴流式压气机的技术领域，尤其是涉及一种轴流式压气机的失速先兆识别方法。 

背景技术

失速和喘振是限制高性能燃气涡轮压气机设计的严重问题。因为失速和喘振不仅使压气机性能大为恶化，而且更为严重的是造成压气机叶片剧烈振动以致叶片断裂而造成部件损坏。 

压气机的失速先兆，是指在压气机完全进入失速前所表现出来的与失速有关的气流扰动现象。这种扰动有别于压气机稳态工作时和失速时的气流流动情况，一般的表现是压力和幅值增大，频率成分变化。 

轴流式压气机在试验中有两种典型的失速先兆类型：长波形的模态波失速和短波形的突尖波失速。前者以二维的形式在较低的转子转速下旋转，模态波失速有一确定频率的动态压力的脉动幅值逐渐增大的过程；后者则是突发性的，不容易监测，所以对突尖波失速的监测更是研究的重点和难点。 

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种轴流式压气机的失速先兆识别方法，以达到失速预警的效果。 

本发明的轴流式压气机的失速先兆识别方法包括以下步骤： 

1）获取所述压气机的脉冲压力信号； 

2）对所述脉冲压力信号进行SWT选带滤波，并据此计算压气机的转子周期； 

3）计算相邻转子周期的所述脉冲压力信号的互相关系数R： 

R=∫(P(t)-Pav,n)(P(t-τ)-Pav,n-1)dt∫(P(t)-Pav,n)2dt∫(P(t-τ)-Pav,n-1)2dt]]>

其中，P(t)是压气机的管壁静压信号，τ是转子周期，P(t-τ)是前一转子周期静压信号，P_av是静压信号P(t)的平均值； 

4）当所述互相关系数在压气机工作中下降时，预测失速的发生。 

较佳地，步骤1中通过设置在压气机内的多个传感器分别检测脉冲压力信号。 

较佳地，所述压力传感器设置在所述压气机的第一级套管壁上。 

较佳地，所述转子周期取相邻两个所述脉冲压力信号之间的时间差。 

本发明的有益效果是：计算简单且可以有效地排除噪声的干扰，能有效地指示失速发生。 

附图说明

图1是本发明较佳实施例的流程图；