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螺旋桨空泡诱导的脉动压力信号处理方法

Processing of Pulsating Pressure Signal Induced by Propeller Cavitation

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在空泡脉动压力试验中,通常先对不稳定空泡进行通气处理,确认空泡稳定之后再进行数据采集和处理,这会使模型尺度与实尺度空泡的形态、稳定性和脉动压力的时域特征产生差异,从而影响空泡脉动压力的预报精度.由此,开展脉动压力信号处理方法研究,降低空泡稳定性差异对脉动压力预报结果的影响.分别采用直接对压力时域信号进行快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)、对脉动压力信号进行时域平均之后做傅里叶变换(时域平均FFT)和对脉动压力信号进行傅里叶变换之后做频域平均(FFT频域平均)等3种方法对稳定和不稳定空泡诱导的脉动压力信号进行处理和分析,结果表明:对于稳定空泡,相比直接FFT方法,时域平均FFT方法和FFT频域平均方法能消除随机因素的干扰,2种方法的预报结果一致;对于不稳定空泡,时域平均FFT方法不再适用,FFT频域平均方法能较为准确地预报脉动压力幅值.
In propeller cavitation pulsation pressure testing,the stability of cavitation significantly affects the time domain char-acteristics of the induced pulsation pressure.This stability also determines the accuracy of predicted cavitation pulsation pres-sure.Three processing methods are compared:ordinary FFT(Fast Fourier Transform);averaging the signal in the time do-main before Fourier transform(Time-domain averaged FFT);averaging the signal in the frequency domain after Fourier trans-form(Frequency-domain averaged FFT).The calculations were conducted to analyze the pulse pressure signals induced by sta-ble and unstable vacuoles.The results indicate that the Time-domain averaged FFT and the Frequency-domain averaged FFT can eliminate the interference of random factors and produce consistent prediction results when compared to the direct FFT method.However,the Time-domain averaged FFT method is not applicable for unstable cavitation.In that case,the Frequen-cy-domain averaged FFT method can more accurately predict the pulse pressure amplitude.

propellercavitation pulsating pressuresignal processing method

路悦欣、刘英良、周祎隆、季盛

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上海船舶运输科学研究所有限公司水路交通控制全国重点实验室,上海 200135

上海船舶运输科学研究所有限公司航运技术交通行业重点实验室,上海 200135

中国船舶及海洋工程设计研究院,上海 200011

螺旋桨 空泡脉动压力 信号处理方法

2024

上海船舶运输科学研究所学报
上海船舶运输科学研究所

上海船舶运输科学研究所学报

影响因子:0.301
ISSN:1674-5949
年,卷(期):2024.47(4)