申请/专利权人：江西江投能源技术研究有限公司

申请日：2024-01-09

公开（公告）日：2024-03-26

公开（公告）号：CN117539168B

主分类号：G05B17/02

分类号：G05B17/02;G06T17/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.26#授权;2024.03.01#实质审查的生效;2024.02.09#公开

摘要：本发明属于水轮机监测技术领域，公开了一种基于半实物仿真的水轮机空化诊断系统及方法，该系统包括传感器模块、三维扫描建模模块、模型修正模块、空化预测模块等，通过三维扫描建模模块建立水轮机三维模型，网格化处理得到水轮机网格模型；通过仿真计算模型迭代计算，获取水轮机流道内压力监测点的压力、过流部件金属表面最低压力点压力；通过模型修正模块对仿真计算模型进行迭代修正；通过改变水轮机三维模型的导叶和轮叶开度，模拟在不同水头下水轮机的空化情况，通过多变量单目标遗传算法预测易空化水头区间，并定位最严重空化水头点。本发明可实现对水轮机流道内空化具体发生位置的快速确定和水轮机易空化水头区间的快速预测。

主权项：1.一种基于半实物仿真的水轮机空化诊断系统，其特征在于，包括传感器模块、信号处理模块、三维扫描建模模块、网格处理模块、仿真计算模块、模型修正模块、空化预测模块、综合展示模块；信号处理模块，用于对传感器模块获取的实时信息进行处理；所述三维扫描建模模块，用于建立水轮机三维模型；网格处理模块，用于根据网格单元尺寸初始值，将三维扫描建模模块所建立的水轮机三维模型进行网格化处理，得到水轮机网格模型；仿真计算模块，用于将水轮机网格模型导入仿真计算软件中，将传感器模块获取的水温、上游水位和下游水位作为水轮机仿真计算的边界条件，设置仿真计算模型，开始迭代计算，获取水轮机流道内压力监测点的压力、过流部件金属表面最低压力点压力、水蒸气体积分数以及汽液两相分布图；模型修正模块，用于通过多目标遗传进化算法对仿真计算模型进行迭代修正，并将修正后的仿真计算模型输入仿真计算模块中进行重新迭代计算，获取与实际工况最为吻合的仿真计算模型；空化预测模块，用于通过改变水轮机三维模型的导叶和轮叶开度，模拟在不同水头下水轮机的空化情况，通过多变量单目标遗传算法预测易空化水头区间，并定位最严重空化水头点；综合展示模块，用于对仿真计算模块得出的汽液两相分布图、信号处理模块处理完成的振动信号进行综合展示，得出准确的空化初生阶段及空化现象具体发生位置，定位空化严重位置，并对由空化引起的振动主频及幅值信息进行展示。

全文数据：

权利要求：

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