عنوان پایان‌نامه
استفاده از پردازش سیگنال ارتغاشی در پمپ های گریز از مرکز جهت شناسایی کاویتاسیون
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک طراحی کاربردی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 1791;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 45353;کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 1791;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 45353
- تاریخ دفاع
- ۰۲ شهریور ۱۳۸۹
- دانشجو
- محمدرضا نصیری
- استاد راهنما
- محمد محجوب
- چکیده
- انواع مختلف عیوب اعم از هیدرولیکی و مکانیکی در پمپهای گریز از مرکز مشکلات زیادی از جمله ارتعاشات بیش از حد، آسیب به تجهیزات آنها و کاهش توان و بازده عملکردی آنها ایجاد مینماید. این پایان نامه به دنبال بررسی روش هایی است که توسط آنها میتوان به وجود یکی از عیوب اصلی هیدرولیکی پمپ، یعنی کاویتاسیون پی برد. پمپ مورد مطالعه یک پمپ گریز از مرکز نمونه آزمایشگاهی است که تا حدود زیادی میتواند مشخصات هیدرولیکی پمپ های واقعی را مشابه سازی نماید. طیف گسترده ای از روش هایی که توسط آن ها می توان وقوع کاویتاسیون در پمپهای گریز از مرکز را تشخیص داد به کار گرفته شده اند. بخش اصلی کار در این پروژه، تشخیص کاویتاسیون به کمک تحلیل سیگنال های ارتعاشی بدست آمده و ارائه نتایج مرتبط با آنها بوده است. نتایج بدست آمده برای اغلب تست ها نتیجه بخش بوده است و با توجه به تکرار پذیری یک رخداد، قاعده ای کلی برای آن وضع گردیده است. داده های ارتعاشی بدست آمده در دو جهت شعاعی و محوری توسط سه سنسور، بطور جامع مورد تحلیل قرار می گیرند. روش های مختلف پردازش سیگنال در حوزه زمان، فرکانس و زمان-فرکانس به کار گرفته شده است. با توجه به نتایج بدست آمده مقادیر کرتوسیس، کرست فاکتور، دیمدولاسیون دامنه، تحلیل دو طیفی و تبدیل موجک معیارهای اولیه مناسبی برای تشخیص عملکرد معیوب سیستم می باشند. از داده های حاصل از پردازش سیگنالها بعنوان ورودی شبکه عصبی نیز استفاده شده و خروجی آن سه حالت شروع کاویتاسیون، کاویتاسیون در حال پیشرفت و کاویتاسیون توسعه یافته را بیان میکند، که میتوان جهت اعلام وضعیت پمپ در هر لحظه استفاده نمود. اگرچه نتایج بدست آمده برای پمپ نمونه آزمایشگاهی می باشند، ولی این روش ها قابل استفاده و تعمیم در پمپ های واقعی و ماشین های آبی دیگر نیز هستند.
- Abstract
- Different types of defects (such as mechanical and hydraulic) in Centrifugal pumps create problems such as excessive vibrations, damage to equipments and reducing power and efficiency of its operation. This thesis presents a methodology with which one of the main hydraulic pump defects (cavitation) can be detected. The pump under study is a centrifugal model pump which can represents the real pump specifications. A wide range of methods for detection of cavitation in Centrifugal Pumps has been used. The main work here is the detection of cavitation using vibration signal analysis. The results are informative for most of the tests and a general rule has been found. The vibration data achieved in the radial and axial directions by the three sensors are fully analyzed. Various signal processing techniques in the time, frequency, and time – frequency domains have been implemented. Based on the results obtained, Kurtosis values, Crest Factor, Amplitude Modulation, Bispectrum and Wavelet transform are prime criteria for identifying the defective systems. The results of vibration signal processing are also used as the input data to a neural network system. The output data of the system is set as 0, 0.5 or 1, for normal, developed cavitation and fully developed cavitation, respectively. The results obtained in all methods can be used for condition monitoring of centrifugal pumps. Although the results were experimented in a model pump, but the methods can be used and extended for the real pumps and also other hydraulic machines.
