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龙图腾网获悉三峡金沙江云川水电开发有限公司申请的专利一种水轮机转轮动态特性分析方法及振动监测系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119578298B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-25发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411688762.5，技术领域涉及：G06F30/28；该发明授权一种水轮机转轮动态特性分析方法及振动监测系统是由罗前林;董钟明;贺秀儒;廖祥波;陶吉全;段韦;王涛;李立;何保民;易万爽;张兴设计研发完成，并于2024-11-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种水轮机转轮动态特性分析方法及振动监测系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种水轮机转轮动态特性分析方法及振动监测系统，属于水轮机仿真分析领域。该方法主要包括了数据采集、模型建立、激励频率计算、固有频率分析、危险频率范围评估和振动监测系统设计等步骤。通过收集水轮机转轮的设计规格和工作环境、建立三维模型、计算可能导致水轮机转轮振动的激励频率、求解模型的固有频率和振型、评估水轮机是否处于可能出现较大振动的危险频率范围，以及设计并实现一种能够实时监测振动、预警可能问题的振动监测系统。该分析方法能够高效准确地对水轮机转轮的动态特性进行分析，振动监测系统能实时监测转轮的状态，提前预警可能出现的问题，保证水轮机的安全运行，提高运行效率和设备管理效率。

本发明授权一种水轮机转轮动态特性分析方法及振动监测系统在权利要求书中公布了：1.一种水轮机转轮动态特性分析方法，其特征在于：所述的方法包括： 数据采集：收集水轮机转轮的设计规格和工作环境，包括涡流的影响、腐蚀或设备老化因素； 模型建立：依据收集到的数据，利用计算流体力学软件建立三维模型； 激励频率计算：计算涡流频率和动静干涉频率，计算导致水轮机转轮振动的激励频率，并调整激励器强度和位置至最佳状态； 固有频率分析：利用有限元分析法在设定的边界条件下，求解模型的固有频率和振型； 危险频率范围评估：对比实际工作频率与激励频率，评估水轮机是否处于出现较大振动的危险频率范围； 所述的模型建立包括： 设计参数设定：根据在数据采集步骤中获取的设计规格，转轮直径、重量参数，对转轮的三维模型设定模型的关键尺寸和物理特性； 液体流场模型设定：设定液体流场条件，根据在数据采集步骤中获取的工作环境数据，涡流速度、压力、温度参数，为模型设定合适的初始化条件和边界条件； 三维模型建立：依据收集到的数据建立出水轮机转轮的三维模型；这个模型涵盖了转轮部分和相应的流体领域； 所述的激励频率计算包括： 1转轮转频：f0=93.7560=1.56Hz 2涡流频率：对混流水轮机而言：0.6*f0f10.8*f00.9Hzf11.3Hz 3动静干涉频率 转轮受到频率为nZSf0的简谐激励，ZS为导叶数，f0为转频； 理论和试验证明n取决于叶片数和导叶数,有如下关系： mZRf0-nZSf0=kf0 m：正负整数；n：简谐激励阶数，为正整数；k：正负整数，其绝对值决定了压力场的节径数；ZR：叶片数15；ZS：导叶数24； 所述的固有频率分析包括： 设定边界条件：基于前面步骤建立的三维模型、工作环境和流场条件设定边界条件；边界条件包括固定边界，自由边界，混合边界； 有限元网格划分：对转轮模型采用有限元方法划分网格； 频率求解：在完成网格划分后，采用频率求解算法对模型进行固有频率和振动模态分析；固有频率求解涉及到线性代数方程的求解，以及二阶微分方程的求解， 采用Rayleigh-Ritz方法；假设系统的运动方程为; 其中[M]、[C]、[K]分别是质量、阻尼、刚度矩阵，{a}、{v}、{d}分别代表加速度、速度、位移，{F}代表外力； 通过寻找满足的{d}，即得到固有频率ω； 振型分析：根据固有频率计算结果，得到各阶模态的振动形状，对转轮在这些频率下的振动情况进行可视化展示。

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