张建伟，杨 灿，黄锦林，曹克磊，叶合欣，李紫瑜

基于传递熵的泵站管道振动传递路径特性分析

张建伟1，杨 灿1，黄锦林2，曹克磊1，叶合欣3，李紫瑜1

（1. 华北水利水电大学水利学院，郑州 450046；2. 广东省水利水电科学研究院，广州 510635；3. 广东省水利水电技术中心，广州 510635）

泵站管道因结构复杂，产生多种振源，且振动的传递路径难以确定，对输水管道的安全运行具有较大威胁。针对此问题，以某泵站管道为研究对象，结合原型观测数据与传递熵方法识别主振源的振动传递路径；并以信息传递率为定量标准，验证管道振动传递路径的有效性。结果表明：稳定运行及开机时，叶频引起的振动为主振源，并由弯管或三通管处向其他部位传递，其信息传递率均值分别为27.2%与42%；关机时，水流脉动及管-水耦合引起的振动为主振源，且振动主要在阀门与弯管或三通管之间呈周期性传递，信息传递率均值为51.4%；稳定运行时信息传递率较低，表明在镇墩控制下，管道稳定运行时传递能量较少，但开关机时，管道阀门、弯管及三通管处仍有较大振动能量传递。本研究方法受管道结构影响较小，能准确识别管道主振源，且从能量角度识别振动传递路径，相较于传统方法更加高效、直观。研究结果有助于准确识别泵站管道主振源的振动传递路径，展现管道各工况下的危险部位，并提出减振措施，为泵站管道运行管理提供理论依据。

泵；振动；传递路径；传递熵；信息传递率；振源分析

0 引 言

近年来，随着水利事业迅速发展，大流量、高扬程梯级输水泵站的修建日益增多，能够满足跨流域供水的需求，降低水资源匮乏地区用水压力。……