航空航天技术

本发明涉及叶轮机械扩稳技术领域，具体地说，涉及一种基于频域驼峰识别的轴流压气机旋转失速预警方法。该方法通过持续动态压力信号采集，利用快速傅里叶变换持续计算一个压气机旋转周期内的压力信号的频谱，计算频谱对应的特征驼峰判别因子Ch，通过将特征驼峰判别因子Ch与检测阈值Chstall进行比较，判断压气机是否靠近旋转失速边界。轴流压气机旋转失速预警方法所定义的特征驼峰判别因子Ch具有明确的物理意义，用于实时在线检测先于旋转失速出现的频域驼峰，从而在压气机工作状况接近旋转失速边界时就发出预警，预警方法可靠。轴流压气机旋转失速预警方法只需要单一的信号传感器，采用快速傅里叶变换，中间过程少且计算速度快，并为主动控制提供充足的响应时间。

本发明可以用于各类叶轮机械（如风机、压气机等）的失速预警，准确、灵敏的失速预警方法是失速主动控制的前提，是拓宽压气机的稳定工作范围、充分发挥压气机的压比和效率潜力前提。本发明提出的失速预警方法可以有效的为叶轮机械的安全、稳定性运行提供保障。

旋转失速是压气机中常见的气动失稳现象，轻则造成压气机性能急剧恶化，重则导致叶片断裂而造成整台压气机毁坏。传统的失速控制方法属于被动控制技术，其核心是确保压气机的工作点与失速边界之间有足够的裕度，使压气机在远离失速边界点的地方工作。然而，失速边界常常受到工作状态、以及进口流场畸变等因素的影响而难以准确给定，失速点又往往出现在压气机特性线的最高压比和效率点附近，失速裕度的给出严重制约了压气机性能。为了拓宽压气机的稳定工作范围、充分发挥压气机的压比和效率潜力，失速主动控制技术应运而生。“主动控制”是通过及时对失速先兆做出预警，以便提早采取措施来抑制失速现象的形成和发展。