离心泵压力脉动数据处理

释放双眼,带上耳机,听听看~!

利用Origin制作时域图及频域图

通常我们会监测离心泵在叶轮、蜗壳及导叶中部分点位来表征压力变化情况,可能是由于叶轮与蜗壳的动静耦合作用,也可能是空化(汽蚀),或者旋转失速等因素造成的,只有对泵进行瞬态(非定常)计算,才能展现这种特有的压力脉动特性!

一、设置监测并获取数据

为了表示这种特性,我们需要先确定监测点并正确获取压力数据,关于如何在Fluent及CFX中设置监测点及获取数据,可以查看下方文档:

Fluent中如何正确设置移动监测点

Fluent中移动点监测简易方法2

CFX中移动点监测简易方法

如何利用Fluent监测变量

如何利用CFX监测变量

Fluent求解计算后得到的压力数据如下所示:

第一列代表了迭代步数,第二列为压力值,第三列为瞬态计算的时间,都是我们需要用到的参数!

二、处理数据

因为软件自动生成的txt文档不方便我们处理数据,所以需要先将txt文档中所有内容复制到Excel中,如下所示:

可以发现即便是在Excel中默认所有数据也在一列,依然很不方便,我们希望将不同的数据显示在不同的列中方便使用,所以这里需要用到Excel的一个功能:分列!

选中要处理数据的列,然后点击“数据”菜单下的“分列”按钮,

可以看到分列的方式有2中,分隔符号或者固定宽度,这里分隔符号指每列数据之间都用特定的字符比如“,”或者“;”或者空格来区分时,软件可以根据这些有规律的分隔符号来进行分列,Fluent输出的这些数据都是以空格来区分的,所以,我们勾选“分隔符号”按钮,然后点击下一步

接下来勾选“空格”,可以看到下方数据预览中已经将数据分列显示了,点击下一步完成即可!最终效果如下所示:

三、转换数据

我们监测的压力值可能是总压或者静压,这些数值一般都是很大的,为了使压力脉动特性表现地更明显,我们通常选用峰值(△P)或者压力系数(Cp)来表示,很显然,要数据转换一下了,相关公式如下:

  • 平均压力Pj

所以监测压力的平均值

  • 峰值△P

指压力与平均值之差

  • 压力系数Cp

Cp的计算公式有3种,如下所示:

Cp=△P/[(0.5ρ(u2)²]

其中ρ代表介质密度,U2为叶轮外缘出口圆周速度,计算公式为

U2=πn(D2)/60

第二种公式为

Cp=△P/Pj

第三种公式为

Cp=△P/H

其中H为该工况下的扬程!

通常我们用第一个公式来将监测的压力值P转变为压力系数Cp,然后就可以根据数据制作时域图频域图了,其中时域图类似Fluent中监测的压力曲线,就是压力系数或者压力值随时间的变化情况,X轴为时间,Y轴为Cp,如下所示:

频域图指利用Cp值经过FFT(傅里叶变换)得到的曲线,最终如下所示:

关于如何利用Cp值制作时域图和频域图的教程,见下文!

利用Origin制作时域图及频域图


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6 条回复 A文章作者 M管理员
  1. 放学丶别走

    很有帮助的教程,期待下期的时域图和频域图制作教程

  2. 미판米范

    教程视频有吗

    • 泵小丫

      啊这没有哈哈,太简单了😊

  3. 一2406

    FFT=快速傅里叶变换

    • 泵小丫

      大佬说的对😁

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