壓氣機(jī)脈動壓力信號分析方法研究.pdf

1、壓氣機(jī)旋轉(zhuǎn)失速先兆識別是航空界研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)之一，目前的研究重點(diǎn)不是區(qū)分失速先兆類型，而更多的是研究不同失速先兆的發(fā)生發(fā)展過程。本課題以軸流壓氣機(jī)失速先兆識別為研究對象，應(yīng)用短時傅里葉變換法和互相關(guān)系數(shù)分析法深入研究了不同失速先兆的特征，實(shí)現(xiàn)了壓氣機(jī)的失速先兆的監(jiān)測，具體工作內(nèi)容如下：
　?。?）基于短時傅里葉變換采用了主要特征頻率及幅值隨時間變化的信號特征分析方法，分析了不同失速類型的時頻域特征，并總結(jié)了不同失速類型在平穩(wěn)階段

2、、過渡階段和失速階段的主要特征頻率及其幅值的變化特征。
　?。?）基于互相關(guān)分析方法，針對突尖波失速先兆類型，通過軸流壓氣機(jī)同一級同一傳感器測得的相鄰轉(zhuǎn)子周期信號間的互相關(guān)系數(shù)的變化來監(jiān)測失速先兆的出現(xiàn)和失速階段的特征變化。實(shí)際分析計(jì)算表明，在不同轉(zhuǎn)速下，平穩(wěn)階段時信號的互相關(guān)系數(shù)值均在一定區(qū)間范圍內(nèi)波動，過渡階段時會出現(xiàn)下降的趨勢，失速階段值低于平穩(wěn)階段互相關(guān)系數(shù)值范圍，各階段趨勢明顯。這一參數(shù)計(jì)算簡單，最多能提前0.1S左右監(jiān)

3、測到失速先兆，識別失速的發(fā)生，對失速發(fā)生先兆的研究有很重要的意義。本文還針對互相關(guān)系數(shù)值在0.3~0.5左右的影響因素進(jìn)行了討論，討論發(fā)現(xiàn)互相關(guān)系數(shù)實(shí)際計(jì)算的就是葉片通過頻率的互相關(guān)系數(shù)值，而低于300Hz的頻率成分尤其是失速特征頻率會影響互相關(guān)系數(shù)值的整體趨勢，平穩(wěn)階段會影響互相關(guān)系數(shù)的值而在失速階段則會影響其下降的幅度。
　?。?）針對實(shí)際軸流壓氣機(jī)試驗(yàn)得到的脈動壓力數(shù)據(jù)，基于Matlab GUI界面開發(fā)工具設(shè)計(jì)了“壓氣機(jī)靜壓