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叶尖间隙测量系统来电咨询
善测(天津)科技有限公司位于天津市西青学府工业区,于2015年7月份成立,公司注册资本500万,是一家集研发生产一体的高科技公司。公司提供旋转机械状态监测和健康管理。等产品和服务。发动机叶尖间隙影像测量系统的设计动机转子叶片叶尖到开半机匣内壁径向距离是衡量发动机质量是否合格的一个重要指标,其值的大小对发动机的安全运行至关重要。利用立体视觉原理、自动聚焦技术和边缘检测算法,设计了一套发动机装配过程中叶尖间隙静态测量装置。该测量装置实现了对发动机叶尖间隙的非接触测量,且操作简单,测量精度高。2)电路系统设计、制板和调试,如APD高压偏置电源电路、低噪声微波级联放大电路、本振电路、混频电路。实验结果表明该套装置测量精度达到20μm。涡轮叶尖间隙流动与换热研究涡轮叶尖泄漏严重影响发动机性能,有效***叶尖泄漏并冷却叶尖是提高涡轮效率和可靠性的关键之一。本文以航空发动机涡轮叶尖间隙泄漏控制技术和冷却技术为研究背景,深入研究间隙泄漏产生机制、叶尖几何参数和流动参数对间隙流动换热的影响规律。首先,数值研究了无射流条件下平顶叶尖间隙泄漏流流动与换热,研究内容包括无射流时叶尖间隙泄漏流场结构、叶栅出口截面总压损失系数及叶尖换热系数分布。详细研究了间隙高度、叶栅进口参数及机匣相对转动对间隙泄漏流动换热的影响规律。研究结果表明:叶尖区域由于间隙泄漏流动会形成间隙分离涡和间隙泄漏涡。叶尖间隙分离涡影响范围较小,而泄漏涡的影响范围能达到75%叶高以上的叶尖区域。经过大量实验和调试工作,***终实现了对电容上电压幅度变化量的提取,论证了调幅电容法在发动机叶尖间隙检测中可行。受间隙泄漏流动影响,叶顶前缘由于边界层较薄,换热系数会较高,叶顶中部的泄漏流量较大,换热系数也较高,而叶顶压力面侧以及吸力面侧由于分离涡和泄漏涡核对壁面的扰动,换热系数也会较高。间隙高度对泄漏流流动换热特性影响较显著,随间隙高度增加泄漏流量线性增加,气动效率线性降低,泄漏总压损失系数增大,换热系数增加。基于叶尖定时的旋转叶片振动检测及参数辨识技术大型旋转机械主要包括航空发动机、烟气轮机、汽轮机、鼓风机等,是航空、舰船、电力、石化、冶金等工业系统广为应用的关键设备。叶片作为大型旋转机械的核心部件,是设备安全运行和提高其效率的重要保障。叶片振动是导致叶片工作失效的主要原因之一。间隙减小虽然能减少工作介质***,提高工作效率,但是过小的叶尖间隙会导致叶尖与机闸相互磨损碰撞,进而影响发动机的安全性和可靠性,严重时会导致发动机损坏,造成大量的经济损失,甚至威胁到人身安全。由于叶尖定时测振属于严重的欠采样方法,振动参数辨识相对困难。本文在课题组多年研究基础上,主要致力于叶尖定时振动参数辨识算法的研究。建立了叶尖定时测振模型,通过理论和仿zhen分析振动信号特点,提出了新的叶片振动参数辨识方法,并通过大量现场实验数据验证,取得满意的结果。主要内容如下:1、对旋转叶片进行受力分析,建立了整个叶尖定时测振系统模型,包括叶片组模型、激振力模型以及叶尖定时传感模型等,是叶尖定时算法理论研究和仿zhen分析的基础。通过仿zhen对比了恒速和变速下的同步振动和异步振动信号特点。2、讨论了不同条件下叶尖定时振动信号分析处理的难点。对典型的叶尖定时算法进行了理论推导,包括速矢端迹法、双参数法、自回归方法等,分析对比了各算法优缺点,为探索欠采样下的新算法指明方向。3、提出了基于任意角分布的多传感器叶片振动参数辨识新方法。主要针对变速下同步振动、恒速下同步振动以及恒速下异步振动三种情况分别提出了三种不同的振动参数辨识方法,并获得***发明专利两项。分析叶片厚度、叶片转速、传感器敏感区大小、信号采样速率引起的空间滤波效应,以及对叶尖间隙测量结果的影响。对各方法进行了详细的理论推导及仿zhen分析,其中运用了二乘、曲线拟合、全相位FFT以及振动倍频遍历等算法,能够准确辨识出不同条件下叶片振动幅值、频率、倍频等参数。解决了因欠采样引起的振动参数辨识不全、不确定性问题。4、讨论了传感器布局对不同叶尖定时振动参数辨识算法的影响。建立传感器采样点分布范围DR这一函数对传感器布局优劣进行评价;利用明显度(ΔS%)对振动倍频遍历结果进行判定。结合实际条件,拟出了基于任意角分布的多传感器布局择优选取方法。5、在多种旋转机械设备上完成了叶片振动检测实验,通过大量实验数据,对各种叶尖定时振动参数辨识算法进行了实验验证。实验分析结果表明了算法的可行性和有效性。)