刘正先，王生玲

(天津大学机械工程学院，天津 300350)

离心叶轮旋转失速和喘振造成了流场的不稳定性，限制了设备稳定工况范围，制约了设备安全高效运行．目前，主要通过观察性能曲线中峰值流量和静压脉动特征，运用时间傅里叶分析、行波能量法、相关系数法、小波分析和空间傅里叶分析对捕捉到的信号进行处理，从而判定叶轮是否进入失速状态及失速团运动规律．

Camp等[1]和 Day[2]通过观察性能曲线峰值点与失速点流量的关系，及机匣上静压是否发生突变判定失速，其准确度受经验和主观因素制约．吴艳辉等[3]通过对非定常压力频谱分析，根据失速扰动频率分析失速原因，但傅里叶变换结果是整个时间范围内的频率特性，而不能反映信号在某一时刻的本质特征．程晓斌等[4-5]、Lin 等[6]、符娆等[7]和 Zhang 等[8]等通过小波分析识别轴流叶轮内失速信号，可以在时频域内分析失速流场，但受时域和频域分辨率的制约和折中，对离心叶轮失速流场中复杂的压力信号不能得到理想的结果．

空间傅里叶分析计算简单，实时性好，不受采样频率影响，可以得到扰动信号空间不均匀程度随时间的变化规律．Garnier等[9]通过分析轴流叶轮失速实验数据的空间傅里叶结果，发现低速叶轮中振幅最大的为1阶扰动，高速叶轮中为2阶扰动，通过分析扰动相位变化，估算失速团周向运动速度．但受当时实验和计算条件限制，仅在壁面周向布置 8个静压探针，只能得到 4阶模态……