[发明专利]一种泵流动诱导振动性能综合评价方法

权利要求书

1.一种泵流动诱导振动性能综合评价方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤一：选取叶轮出口处作为监测点，采用试验测试或数值计算得到监测点的压力脉动数据，并计算出无量纲化的压力脉动系数时域变化函数；

步骤二：对压力脉动系数时域变化函数进行快速傅里叶变化以获得频域变化函数，进行全频域搜索，按幅值从大到小选取前三个频率点为计算频率点；

步骤三：采用层次分析法确定计算频率点的幅值在泵流动诱导振动综合评价中的权重因子，通过对各个计算频率点的幅值和与之对应的权重因子进行计算获得泵三阶综合振动压强，根据所述泵三阶综合振动压强评判泵流动诱导振动性能，所述泵三阶综合振动压强越大，则泵流动诱导振动性能越差，泵三阶综合振动压强越小，则泵流动诱导振动性能越好。

2.根据权利要求1所述的泵流动诱导振动性能综合评价方法，其特征在于，

所述步骤一中，利用试验测试获取数据时，选取叶轮出口处作为监测点，当泵稳定运行后方可进行数据采样，采样频率f_s选定为1000f₁，f₁为泵的轴频，持续时间t＝2T，T为待测泵的旋转周期；

利用数值计算获取压力脉动数据时，将正确的定常计算结果设置为非定常计算的初始条件，并设置非定常计算时间步长计算总时间为7T，选取最后两个周期内的数据作为压力脉动数据。

3.根据权利要求1所述的泵流动诱导振动性能综合评价方法，其特征在于，

所述步骤一中，获取压力脉动数据后，除去压力脉动数据中的无效数据并与时间信息相匹配，获得压力脉动时域变化函数F_p(t)，采用数据处理软件将得到的压力脉动时域变化函数F_p(t)变化为压力脉动系数C_P的时域变化函数F_C(t)，实现无量纲化，其中p为叶轮出口处监测点的静压；为1个旋转周期内叶轮出口处监测点的平均静压；ρ为流体密度；u为叶轮出口处监测点的圆周速度。

4.根据权利要求1所述的泵流动诱导振动性能综合评价方法，其特征在于，所述步骤二具体如下：

(1)通过数据分析软件对得到的压力脉动系数时域变化函数F_C(t)进行快速傅里叶变化以获取相应的频域变化函数；

(2)采用数据分析软件对步骤(1)获取的频域变化函数进行全局搜索，将各频率点的数据按照幅值由大到小的顺序依次排列，选取幅值排在前三位的频率点作为计算频率点。

5.根据权利要求1所述的泵流动诱导振动性能综合评价方法，其特征在于，所述步骤三具体如下：

S1：根据各计算频率点及其幅值的相互关系构建中间判断层矩阵A，具体如下：

三个所述计算频率点的数据按照幅值由大到小依次排列为(f₁,A₁)、(f₂,A₂)、(f₃,A₃)，定义元素a_ij(i<j，i和j的取值为1、2或3)的取值为最接近b_ij的一个正整数，并且a_ii＝1；

a_ij的含义为：关于计算频率点幅值对于泵流动诱导振动的重要性，第i个计算频率点幅值为第j个计算频率点幅值的a_ij倍，以a_ij构建中间判断层矩阵

S2：使用规范列平均法对中间判断层A进行计算，获得各个计算频率点幅值的权重因子；

首先对中间判断层矩阵A进行归一化处理，得到矩阵其中对B矩阵的每一行元素求和并进行归一化处理得到特征向量其中W矩阵中的元素即为各计算频率点的幅值对泵流动诱导振动的权重因子；

S3：计算得出泵三阶综合振动压强其中ρ为流体密度；u为叶轮出口处监测点的圆周速度，L值越小代表泵流动诱导振动性能越好，L值越大代表泵流动诱导振动性能越差。。

6.根据权利要求4所述的泵流动诱导振动性能综合评价方法，其特征在于，所述数据分析软件为MATLAB软件或ORIGIN软件。