基于Hankel-DMD分析法的导叶式轴流泵双速运行力矩特性对比研究

张志勇; 冯帅; 钟山; 李毅; 焦龙飞; 彭虎; 赵沣; 陈鹏同; 王超飞; 郭腾蛟; 陶然

English Version Journal Login

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

基于Hankel-DMD分析法的导叶式轴流泵双速运行力矩特性对比研究

更新时间：2026-06-18

- 基于Hankel-DMD分析法的导叶式轴流泵双速运行力矩特性对比研究
- Issue 3, Pages: 89-98(2026)
- 作者机构：
  
  1. 北京市水利工程管理中心
  2. 北京京水建设集团有限公司
  3. 湖北省樊口电排站管理处
  4. 中国农业大学水利与土木工程学院
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：
  CLC： TV136.2
- Published：2026
- 稿件说明：
移动端阅览
张志勇, 冯帅, 钟山, et al. 基于Hankel-DMD分析法的导叶式轴流泵双速运行力矩特性对比研究[J]. 2026, (3): 89-98.
DOI：

张志勇, 冯帅, 钟山, et al. 基于Hankel-DMD分析法的导叶式轴流泵双速运行力矩特性对比研究[J]. 2026, (3): 89-98. DOI：

摘要

在低扬程调水工程中，导叶式轴流泵是实现水资源合理调配的关键设备，低扬程工况下水位频繁波动，易使水泵运行工况点偏离设计工况，引发机组运行效率下降、振动加剧等问题。变速调节虽能优化水泵运行工况，但叶轮在双速运行工况下的力矩动态变化规律尚不明确。鉴于此，本研究以导叶式轴流泵为研究对象，结合计算流体力学(CFD)数值模拟与现场试验验证，对比分析水泵在245.0 r/min、188.5 r/min双转速工况下的力矩特性。CFD仿真与试验测试结果表明，降低转速可提升泵段运行效率，高转速工况下转矩幅值更大，且双速运行下水泵主频保持一致，但高转速转矩低频带成分更多。引入基于Hankel矩阵构造的动态模态分解(Hankel-DMD)方法对力矩信号进一步分析，结果表明前10阶模态可基本反映叶轮转矩的特征，低转速下转矩信号复杂度更高，低阶模态重构能较好捕捉信号变化趋势，且重构结果准确度较高。本研究揭示了双速运行下导叶式轴流泵力矩特性及流动机理，为低扬程调水工程中泵设备安全稳定运行提供理论支撑与技术参考。

Abstract

关键词

Keywords

references

刘东,王昕,黄建荧,彭利鸿,肖志怀.基于SVD的水电机组振动信号去噪方法研究[J].水电与新能源,2018(07).

郭楚,郑源,周大庆,陈会向,戴启璠,梁豪杰.导叶叶片数及导叶相对位置对低扬程轴流泵装置性能的影响[J].排灌机械工程学报,2019(03).

郭义航,袁寿其,骆寅,孙慧.基于CFD的离心泵叶片水力矩非定常特性[J].排灌机械工程学报,2016(06).

龚懿,程吉林,张仁田,张礼华.淮阴三站变频变速优化运行的分解-动态规划聚合法[J].农业工程学报,2011(03).

王志远,翟光耀,朱劲木,龙新平.鲤鱼洲泵站水泵机组大范围调速运行及出水池出水状态分析[J].水利水电技术(中英文),2022(S1).

王邦胜,林彬,赵国辉,赵付建.对旋全贯流泵首次级叶轮转速匹配试验研究[J].水力发电学报,2023(06).

徐磊,朱成程,夏斌,吉冬涛,施伟,陆伟刚,陆林广.叶轮中心淹没深度对特低扬程下立式泵装置流道水力性能的影响[J].农业工程学报,2024(08).

苗森春,凌泽居,王鹏,刘乐琪,王晓晖.液力透平小流量工况叶道涡识别与模态分析[J].农业工程学报,2025(08).

周红霞,姜丽娜,尚志刚.变幅泵站水泵运行工况分析[J].黄河水利职业技术学院学报,2003(03).

Views

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

进出口流道对轴流泵性能影响的数值模拟分析

某大型水电站防水淹厂房系统的设计与应用

基于RBF的水轮机调速器液压随动系统PID参数优化策略

同步发电机励磁系统整流桥故障分析与Simulink仿真研究

轴流转桨式机组调速器控制系统失稳处置策略

Related Author

黄滨

刘艺涵

卢尚翔

杨新

刘祥松

Related Institution

浙江大学海洋学院

浙江大学能源学院

哈尔滨电气动力装备有限公司

AI问答

⁰