[发明专利]一种基于功能参数的便捷式泵声学性能获取方法

说明书

本发明提供一种基于功能参数的便捷式泵声学性能获取方法，包括如下步骤：基于泵流量、扬程以及几何结构尺寸，计算被动参数矩阵T；获取泵进/出口声学状态参数矩阵U；基于被动参数矩阵T、泵进/出口声学状态参数矩阵U与泵声学性能参数之S间的关系，获取泵声学性能参数S。该方法既可以避免复杂的声学测试过程，同时又能在避免试验台架影响的同时，获取全部的泵声学性能信息。

技术领域

本发明属于舰艇管路系统声学性能评估技术领域，具体涉及一种基于功能参数的便捷式泵声学性能获取方法。

背景技术

泵声学性能是设备自身的重要评价指标，同时也是管路系统声学性能评估的重要输入参数。目前，获取泵声学性能指标主要有两种方法：

第一，直接在泵进/出口附近布置水听器或者压力脉动传感器进行监测，这种方法实施起来非常简便快捷，代价最小，但这种方法一方面受试验台架的影响较大，从而使其测试结果的可信度大打折扣，另一方面测试结果仅包含声压信息，无法完全反映泵的声学性能；

第二，根据严格的管路声学理论，利用两负载法、两声源法、两位置声源法等方法，剔除试验台架对测试结果的影响，精确获取被动参数矩阵T和主动矩阵S。这种方法的优点在于能够准确获取泵的声学性能，但其实施步骤复杂，实施周期长，代价大，难以在工程上推广应用。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种基于功能参数的便捷式泵声学性能获取方法，既可以避免复杂的声学测试过程，同时又能在避免试验台架影响的同时，获取全部的泵声学性能信息。

本发明是这样实现的：

一种基于功能参数的便捷式泵声学性能获取方法，包括如下步骤：

基于泵流量、扬程以及几何结构尺寸，计算被动参数矩阵T；

获取泵进/出口声学状态参数矩阵U；

基于被动参数矩阵T、泵进/出口声学状态参数矩阵U与泵声学性能参数之S间的关系，获取泵声学性能参数S。

进一步地，本发明计算被动参数矩阵T为：

式中：ΔH/ΔQ为泵水力性能曲线的斜率，H为扬程，Q为泵流量；V_imp为蜗壳的容积；S_imp为蜗壳与叶轮组成的封闭空间内部的横截面；ρ为介质密度；c为声速；ω为角频率。

进一步地，本发明基于最小二乘法开展管路声学测试，获取泵进/出口声学状态参数矩阵U。

进一步地，本发明所述基于最小二乘法开展管路声学测试，获取泵进/出口声学状态参数矩阵U的过程为：

获取泵进口声学状态参数矩阵U₁的具体过程为：

a)将截面x＝0处的声学状态参数作为泵进口的声学状态参数，建立相应的一维坐标系，各个测点的坐标依次为x₁、x₂…..x_n；

b)将泵进口管路上任意测点对应的声压表示为：

式中：N为测点编号，n＝1，2，3…….；

P⁺(0)、P^-(0)为x＝0位置处声压的正行波、反行波；

c)将x＝0处声波的行波表示成如下形式：

P⁺(0)＝c₁+jc₂