基于虚拟靶点矩阵的大型贯流泵水压振荡幅度预测方法技术

本发明专利技术公开了属于大型低扬程调水工程技术领域的基于虚拟靶点矩阵的大型贯流泵水压振荡幅度预测方法。该方法具体为：明确大型贯流泵装置的相关特征参数、规定从导叶进口方向观察的导叶进口断面特征时序坐标；基于特征参数和所关心点的特征坐标分步计算虚拟时序靶点矩阵、虚拟轮盘靶点矩阵和径向拓变函数；基于所得到的径向拓边函数计算导叶进口的水压振荡幅度。针对给定的大型贯流泵装置，本发明专利技术可以快速、准确地估算导叶进口断面任意关心位置处的水压振荡幅度，简便而高效，解决了现有方法难以准确预测大比尺、多时序条件下大型贯流泵装置水压振荡幅度的问题，从而可为大型贯流泵装置水力稳定性的定量评价提供可靠的技术支撑。术支撑。术支撑。

【技术实现步骤摘要】
基于虚拟靶点矩阵的大型贯流泵水压振荡幅度预测方法


[0001]本专利技术涉及大型低扬程调水工程
，尤其涉及基于虚拟靶点矩阵的大型贯流泵水压振荡幅度预测方法。

技术介绍

[0002]大型贯流泵装置是大型低扬程调水工程领域经常使用的一种大流量、低扬程泵型，其装置尺寸大，叶轮直径可超过3m；叶轮转速低，常在125r/min左右。在这种大尺寸、低转速的耦合作用下，具有卧式结构的大型贯流泵装置中的重力效应尤为突出，表现为沿重力方向始终存在着恒定的压差扰动，从而容易在导叶进口诱导剧烈的水压振荡。然而，由于大型贯流泵装置原型的现场测试难以开展，目前对于这种水压振荡幅度的定量评估，只能依赖传统的相似性原理，按照水力一致性的原则，根据其装置模型的实验或数值模拟结果进行推算。然而，由于显著重力效应的影响，目前在实际运行中已观测到大型贯流泵装置原型导叶进口的水压振荡幅度会呈现出与其装置模型截然不同的强非对称分布特征，且该特征随装置尺寸和导叶时序位置的改变也会产生复杂的变化，从而对大型贯流泵装置水压振荡幅度的快速、准确评估造成困扰，但截至目前，国内外对大型贯流泵本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于虚拟靶点矩阵的大型贯流泵水压振荡幅度预测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：明确大型贯流泵装置的相关特征参数，包括叶轮直径D、导叶数目Z、额定扬程H；步骤2：分别规定从导叶进口方向观察的大型贯流泵装置导叶进口断面的特征时序坐标λ、周向坐标θ、径向坐标s；步骤3：引入启动矩阵[P1]～[P5]并计算虚拟时序靶点矩阵[A]，以表征大型贯流泵装置导叶的虚拟时序状态；步骤4：利用虚拟时序靶点矩阵[A]计算虚拟轮盘靶点矩阵[B]以表征大型贯流泵装置导叶进口的虚拟轮盘状态；步骤5：利用虚拟轮盘靶点矩阵[B]计算径向拓变函数C(s)以表征大型贯流泵装置水压振荡幅度的径向拓变特性；步骤6：当需要评估大型贯流泵装置的水压振荡幅度时，首先输入所关心点的特征时序坐标λ，根据步骤3和步骤4，依次获取所需的虚拟时序靶点矩阵[A]和虚拟轮盘靶点矩阵[B]；然后输入所关心点的周向坐标θ，根据步骤5获取所需的径向拓变函数C(s)；最后输入所关心点的径向坐标s，预测所关心点的水压振荡幅度
△
P。2.根据权利要求1所述基于虚拟靶点矩阵的大型贯流泵水压振荡幅度预测方法，其特征在于，所述步骤2具体如下：在大型贯流泵装置导叶进口的环形断面上，以轴心为坐标原点，以正顶部位置为周向起点，以从导叶进口方向观察的顺时针方向为周向的正方向，并据此将周向坐标记为θ；以环形断面的轮毂指向轮缘方向为径向的正方向，并据此将径向坐标记为s，其值等于环形断面内任一点到轮毂的距离与轮缘到轮毂的距离的比值，故轮毂处的s＝0、轮缘处的s＝1；以从周向起点θ＝0开始，以π/6为间距，沿正方向设置13个虚拟轮盘靶点并依次记为θ1～θ
13
；从周向起点θ＝0开始，以π/2Z为间距，沿正方向设置5个虚拟时序靶点并依次记为λ1～λ5，并将处于正方向侧且距离周向起点最近的导叶进口边的周向坐标记为特征时序坐标λ。3.根据权利要求1所述基于虚拟靶点矩阵的大型贯流泵水压振荡幅度预测方法，其特征在于，所述步骤3中虚拟时序靶点矩阵[A]的计算公式如下：式中，tanh(
·
)为双曲正切函数...

【专利技术属性】
技术研发人员：王超越，王昊，王福军，王本宏，杨明，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：