基于VMD和DCCA的轴流泵空化压力脉动及振动关联特性试验研究

来源：振动与冲击杂志2025年第23期北京时间：

作者：邰耿，沈熙，张德胜zds@ujs，许彬，王征，倪陈，刘西平，孟庆辉

单位：江苏大学流体机械工程技术研究中心，江苏镇江212013

摘要：轴流泵因叶顶间隙的存在，常引发复杂的叶顶泄漏涡空化，导致流道堵塞及水力激振与噪声，显著降低泵的运行效率和稳定性。为研究空化对轴流泵叶顶区压力脉动及振动的影响，通过不同空化状态的叶顶区压力脉动、振动数据及空化图像采集，基于变分模态分解(VMD)方法，优化分解层数与惩罚系数的组合，对压力脉动和振动信号进行分解并研究频域信号特征，采用去趋势互相关分析法（DCCA）对分解后各IMF分量的相关性进行分析。结果表明：随着空化数的降低，轴流泵叶顶区压力脉动的模态分量中心频率向高频迁移，振动信号的模态分量频率幅值显著增加，且振动信号与压力脉动信号的高频模态分量相关性增强。研究结果为轴流泵机组空化状态的精确评估提供了理论参考。<br>

关键词：轴流泵；空化；压力脉动；振动；相关性