水力机械内部流场特征量可视化频域分析方法技术

本发明专利技术涉及一种水力机械内部流场特征量可视化频域分析方法，将流场中采集的一维特征量时域信号进行快速傅里叶变换，获得该特征量离散峰值频率及对应幅值大小；再进行高阶谱分析获得其频域中的非线性频率，此为不稳定流动对应的特征频率；采用多点监测值的交叉小波变换，诊断该不稳定流动随时间变化的特征，得到在不稳定流动对应的特征频率下的流动特征；利用不稳定流动对应的特征频率通过时频域转换技术关联对应流动特征，得到特征频率值所对应的流场特征二维流场分布图，直观对应不稳定流动发生的具体位置及强度。可有效的诊断水力机械内部非定常流动结构的特征，直观表现各种不同特征频率的非定常流动在各过流部件中分布及作用情况。

【技术实现步骤摘要】
水力机械内部流场特征量可视化频域分析方法
本专利技术涉及一种监测技术，特别涉及一种水力机械内部流场特征量可视化频域分析方法。
技术介绍
目前对于水力机械内部流场的研究主要有以下两种方法。其一，在流场内设计监测点，通过对其监测点上流场特征量(如速度、压力、涡量等)的时频域分析来获得所研究位置的非定常流动的周期及传播特征等。监测点的流场特征量可通过实验及数值模拟方法得到(如对监测点的压力脉动进行互功率谱及2D傅里叶变换等，获得失速频率和失速团的个数及周向传播速度等量化的非定常流动特征)。其二，通过流场可视化分析，对水力机械内部流场进行研究。学者采用试验(如粒子图像测速仪(PIV)、高速摄影仪等)及数值模拟方法，获得流场在二维或三维空间的分布，并通过对该空间内速度、压力、涡量等流场特征量的分布来研究流场的流态及非定常流动发生的位置和其随时间变化的规律。申请号201410439665.2，名称为“一种湍流发生器PIV测量系统”的专利技术专利采用液压装置及采用平面镜折射湍流发生器内部流场，实现对湍流发生器内部流场的PIV测量，获得内部流场轴向和径向方向的PIV测量，但本专利常用于一维流场的分析本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水力机械内部流场特征量可视化频域分析方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1)将流场中采集的一维特征量时域信号进行快速傅里叶变换，获得该特征量离散峰值频率f1，f2，...fn及对应幅值大小A1，A2，...An；同时对该特征量的时域信号进行高阶谱分析获得其频域中的非线性频率fT1，fT2，...fTn；非线性频率fT1，fT2，...fTn为水力机械内部不稳定流动对应的特征频率；2)空间上的运动特征分为周向传播、轴向传播和静止三种状态；采用多点监测值的互谱分析，得到水力机械内部不稳定流动对应的特征频率下周向或轴向上的相位差，通过分析多点互谱相位差确定该不稳定流动是否是周向传播、轴向传播...

【技术特征摘要】
1.一种水力机械内部流场特征量可视化频域分析方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1)将流场中采集的一维特征量时域信号进行快速傅里叶变换，获得该特征量离散峰值频率f1，f2，...fn及对应幅值大小A1，A2，...An；同时对该特征量的时域信号进行高阶谱分析获得其频域中的非线性频率fT1，fT2，...fTn；非线性频率fT1，fT2，...fTn为水力机械内部不稳定流动对应的特征频率；2)空间上的运动特征分为周向传播、轴向传播和静止三种状态；采用多点监测值的互谱分析，得到水力机械内部不稳定流...

【专利技术属性】
技术研发人员：阳君，刘小华，刘俊，谢田，杨钟雨，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31