Интересная статей-ка 
From Fig.5, it can be stated that the initial excitation at the blade is transmitted towards the upper part of the shaft, then to the guide bearing and finally to the guide vane. During its way up, the vibration is attenuated reaching the guide vane with a very low amplitude and delayed in time. The blade vibrates up to about 300 m/s2, the shaft reaches 10 m/s , the bearing goes up to 5 m/s2 and finally in the guide vane the vibration does not surpass 1 m/s2. Moreover, average values of time delays between measured responses have been calculated taking as a reference the first vibration on the blade, which are listed in Table 1. For instance in unit HT1, the accelerometer in the shaft begins to detect some vibration 0.87-10-3 s after the blade, the accelerometer in the guide bearing after 1*103 s and the one in the wicket gate after 3.7*103 s.
In Fig. 6 the averaged frequency response function between the acceleroineter on the blade and the accelerometer on the turbine guide bearing is shown, as well as the coherence function.
The reciprocal frequency response functions between blade and bearing are shown in Fig. 7. The blade to bearing function has been obtained impacting next to the sensor on the blade and considering its signal as the excitation and the signal from the bearing as the response. The reciprocal function has been obtained impacting next to the sensor on the bearing and considering its signal as the excitation and the response on the blade. As drawn in Fig. 1, there is a mechanical connection between the runner and the shaft. Hence, the excitation coming from the blade reaches the shaft and crosses to the bearing pedestal. Therefore, the total transmissibility function from blade to bearing pedestal is due to the path from blade to shaft and from shaft to bearing. When comparing unit H72 against HT3 In Fig. 8, sharp differences are found for the functions from blade to bearing but results are similar between the functions from blade to shaft.
Fig. 5 Vibrations in blade, shaft, bearing and guide vane induced by a hammer blow on blade Of unit H72.
Discussion
Overall vibration levels in turbine guide bearing and wicket gates permit to find out the operating conditions at which maximum high frequency activity occurs inside the runner.
This simple analysis provides an initial indication that some type of cavitalion might exist. In opposition, the results from the draft tube does not follow the same trends.
The comparison of vibration signatures shows that the energy content changes in the entire frequency band with machine load, except in the draft tube. In particular, the high frequency region is very sensitive to the operating conditions. The maximum amplitudes of the spectra depend on the measuring position and their shape is different, as pointed out by Bajic and Keller in Ref. 6. Therefore, it is not possible beforehand to select the better band for detecting cavitation in a given sensor location. In addition, the vibration signatures measured with the same transducer in different machines are also different.
Fig. 6 Frequency response function and coherence between the accelerometer on the excited
blade and the response on the guide bearing in unit HT2.
Amplitude dernodulation techniques are proved to be very useful to determine the nature of the excitation. For instance in unit HT2 at 30 MW, the frequency peak at 0,27*ff suggests the presence of a partial load hub rope in the draft tube. On the other hand at 60 MW, the peak at fv indicates that erosive inlet cavitation occurs on the blades. These frequencies are very well detected in the turbine guide bearing by the accelerometer and the acoustic emission sensor. Both sensors can be used to determine the exact operation condition at which the maximum cavitation aggressiveness occurs by detecting the maximum amplitude reached by the fv peak as a function of load. The amplitude of fv depends on measuring position and frequency band selected. Therefore, this parameter by itself is not a good indicator of the absolute cavitation intensity on the blades. Moreover, when comparing two machines with the same type of erosion, fv is the hydrodynamic process that modulates the cavitation behaviour in unit HT2, meanwhile in HT3, it is the fb. Bourdon (Ref. 2) has pointed out the design of the spiral casing as a reason to explain such discrepancy.
Fig. 7 Reciprocal frequency response function between blade and bearing in unit HT2.
Fig. 8 Comparison of frequency response functions blade to bearing and blade to shaft between units HT2 and HT3.
The study of the transmissibility indicates that an excitation taking place on the blade wall goes up to the shaft, then crosses to the guide bearing and Finally arrives to the guide vane following the paths a) and b) indicated in Fig. 1. During its way the energy is progressively dissipated and the farther the measuring location the lower the vibration amplitude. Since during operation the vibration levels on guide vane are much higher than on turbine guide bearing, it indicates that the guide vane possibly detects non erosive cavitation and other sources of excitation through various transmission paths. One possibility is that some noise comes from the draft tube by the path c) in Fig. 1. Secondly, the wicket gates are directly wetted by the main flow and they are very close to the blade leading edges. The incoming water can act as a transmission media, as already pointed out by several authors, of cavitation noise generated by cavity collapses not.occurring on the solid wall or next to it but in the main flow, which are not erosive. As a matter of fact the guide vane sensor detects higher vibration levels and additional modulating frequencies. The coherence between the remote sensors and the one mounted on the blade is above 0.8 up to 15 kHz and decreases for higher frequencies. The hammer mass and hardness of the tip are the limiting factors to improve the transmissibility. Based on thp previous results, the principle of reciprocity (see Bourdon in Ref.2) has been confirmed between the blade and the bearing in the prototypes under study since the reciprocal functions have similar amplitudes. From the point of view of establishing a cavitation intensity quantification method by the use of frequency response functions, it would be very useful to assume that analogous functions are obtained for prototypes with similar characteristics. Unfortunately, the transmission from blade to bearing is found to be different between unit HT2 and HT3. Nevertheless, the blade to shaft transmissibility is similar between both machines. Therefore, the differences are mainly due to the shaft to bearing contact.
CONCLUSIONS
The-guide bearing pedestal has been the best measuring point for both detection and quantification of erosive inlet cavitation in the runner blades. Both high frequency accelerometers and acoustic emission sensors have been good transducers for detection purposes and provide similar results. The best method to identify the hydrodynamic frequencies governing the cavity fluctuation has been the use of amplitude demodulation techniques applied to vibration signals filtered in wide frequency bands in the high frequency range. Operation conditions at which maximum erosive cavitation intensity takes place have been easily pinpointed by tracking the amplitude of fv or fb over the total series of machine loads. The amplitude of fv or fb peak does not seem to be sufficient to quantify in absolute terms the erosive forces on the blades if the transmission properties are not considered, since this is very dependent on sensor used, measuring position, selected frequency band and particular prototype. Impulsive forces on the blades are transmitted through the shaft and guide bearing, reaching the guide vane sensor with very low amplitude. Therefore, this confirms that during operation little noise due to erosive inlet cavitation should be felt by this sensor. On the other hand, it detects very well the collapses taking place in the main flow at the same time than other sources of noise. Therefore, guide vanes are a good detection location but they are not a good quantification location. Frequency response functions with a good coherence level have been experimentally obtained using a medium instrumented hammer. In the prototypes under consideration, the principle of reciprocity appears to apply between the blade and the bearing. The frequency response functions from blade to bearing with the machine still and empty of water are different between different machines, but the functions between the blade and the region of the shaft next to the bearing appear to have similar gain values. This seems to indicate that this type of test might not be adequate to correctly determine the transmissibility properties between the shaft and the bearing when an oil film is formed.
*********************************************************************************************************************
От Рис. 5, может быть заявлено, что начальное возбуждение в лезвии передано к верхней части шахты, тогда к руководящему принципу(гиду) нести и наконец к лопасти руководящего принципа(гида). В течение ее пути, вибрация уменьшена, достигая лопасти руководящего принципа(гида) с очень низкой амплитудой и отсрочена вовремя. Лезвие вибрирует до приблизительно 300 m/s2, шахта достигает 10 м\с, отношение(поведение) подходит 5 m/s2 и наконец в лопасти руководящего принципа(гида), вибрация не превосходит 1 m/s2. Кроме того, средние ценности задержек времени между измеренными ответами были рассчитаны, беря как ссылка(рекомендация) первая вибрация на лезвии, которые внесены в список в Столе 1. Например в единице HT1, акселерометр в шахте начинает обнаруживать некоторую вибрацию 0.87-10-3 s после лезвия, акселерометр в руководящем принципе(гиде) нести после 1*103 s и том в воротах калитки после 3.7*103 s.
В рис. 6 усредненная функция ответа частоты между acceleroineter на лезвии и акселерометре на руководящем принципе(гиде) турбины нести показывается, также как функция последовательности.
Взаимные функции ответа частоты между лезвием и отношением(поведением) показываются в рис. 7. Лезвие к отношению(поведению) функции было получено, воздействуя рядом с датчиком на лезвии и рассматривая его сигнал как возбуждение и сигнал от отношения(поведения) как ответ. Взаимная функция была получена, воздействуя рядом с датчиком на отношении(поведении) и рассмотрении его сигнал как возбуждение и ответ на лезвии. Как оттянуто в рис. 1, есть механическая связь между бегуном и шахтой. Следовательно, возбуждение, прибывающее от лезвия достигает шахты и пересекается на несущую опору. Поэтому, полная функция заразности с лезвия на несущую опору из-за дорожки от лезвия до шахты и от шахты до отношения(поведения). При сравнении единицы H72 против HT3 В рис. 8, острые различия найдены для функций от лезвия до отношения(поведения), но результаты подобны между функциями от лезвия до шахты.
Рис. 5 Колебаний в лезвии, шахте, неся и лопасти руководящего принципа(гида), вынужденной(вызванной) сокрушительным ударом на лезвии единицы H72.
Обсуждение
Полные уровни вибрации в руководящем принципе(гиде) турбины нести и ворота калитки разрешают выяснять эксплуатационные режимы, в которых максимальная высокая деятельность частоты происходит внутри бегуна.
Этот простой анализ обеспечивает(предусматривает) начальный признак, что некоторый тип cavitalion мог бы существовать. В оппозиции(возражении), следствия проекта трубы не следуют за теми же самыми тенденциями.
Сравнение подписей вибрации показывает, что энергия удовлетворяет изменения(замены) в полной полосе(оркестре) частоты с грузом машины(механизма), кроме в проекте трубы. В частности высокая область(регион) частоты очень чувствительна к эксплуатационным режимам. Максимальные амплитуды спектров зависят от измеряющего положения(позиции), и их форма различна, как указано Bajic и Keller в Касательно 6. Поэтому, это - не возможно заранее, чтобы выбрать лучшую полосу(оркестр) для обнаружения cavitation в данном местоположении датчика. Кроме того, подписи вибрации, измеренные с тем же самым преобразователем в различных машинах(механизмах) также различны.
Рис. 6 ответов Частоты функционирует и последовательность между акселерометром на возбужденном
Лезвие и ответ на руководящем принципе(гиде) нести в единице HT2.
Амплитуда dernodulation методы доказана, чтобы быть очень полезной определить характер(природу) возбуждения. Например в единице HT2 в 30 MW, пик частоты в 0,27*ff предлагает присутствие частичной веревки центра груза в проекте трубы. С другой стороны в 60 MW, пик в fv указывает, что эрозийное входное отверстие cavitation происходит на лезвиях. Эти частоты очень хорошо обнаружены в руководящем принципе(гиде) турбины нести акселерометром и акустическим датчиком эмиссии. Оба датчика могут использоваться, чтобы определить точное условие(состояние) действия, при котором максимум cavitation агрессивность происходит, обнаруживая максимальную амплитуду, достигнутую пиком fv как функция груза. Амплитуда fv зависит от измеряющего положения(позиции) и отобранной полосы(оркестра) частоты. Поэтому, этот параметр отдельно - не хороший индикатор абсолютной cavitation интенсивности на лезвиях. Кроме того, при сравнении двух машин(механизмов) с тем же самым типом эрозии, fv - гидродинамический процесс, который смодулирует cavitation поведение в единице HT2, тем временем в HT3, это - fb. Bourdon (Касательно 2) указал проект спирального кожуха как причина объяснить такое несоответствие.
Рис. 7 Взаимных ответов частоты функционирует между лезвием и несущий в единице HT2.
Рис. 8 Сравнений лезвия функций ответа частоты к отношению(поведению) и лезвию к шахте между единицами HT2 и HT3.
Изучение заразности указывает, что возбуждение, имеющее место на стене лезвия подходит к шахте, затем пересекается к руководящему принципу(гиду) нести и Наконец прибывает в лопасть руководящего принципа(гида) после дорожек a) и b), обозначенного в рис. 1. В течение его пути энергия прогрессивно рассеяна и дальше измеряющее местоположение более низкий амплитуда вибрации. С тех пор в течение действия уровни вибрации на лопасти руководящего принципа(гида) - намного выше чем на руководящем принципе(гиде) турбины нести, это указывает, что лопасть руководящего принципа(гида) возможно обнаруживает не эрозийный cavitation и другие источники возбуждения через различные дорожки передачи. Одна возможность состоит в том, что некоторый шум прибывает от проекта трубы дорожкой c) в рис. 1. Во-вторых, ворота калитки - непосредственно wetted главным потоком, и они - очень близко к лезвию, ведущему грани. Поступающая вода может действовать как средства информации передачи, как уже указано несколькими авторами, cavitation шума, произведенного крахом впадины not.occurring на твердой стене или рядом с этим, но в главном потоке, которые - не эрозийны. Фактически датчик лопасти руководящего принципа(гида) обнаруживает более высокие уровни вибрации и дополнительные частоты модуляции. Последовательность между отдаленными датчиками и тем, установленным на лезвии - более чем 0.8 до 15 кГц и уменьшений для более высоких частот. Масса молотка и твердость наконечника(чаевых) - факторы ограничения, чтобы улучшить заразность. Основанный на thp предыдущих результатах, принцип взаимности (см. Bourdon в Касательно 2) был подтвержден между лезвием и отношением(поведением) в опытных образцах при изучении, так как взаимные функции имеют подобные амплитуды. С точки зрения установления cavitation метода определения количества интенсивности при помощи функций ответа частоты, было бы очень полезно предположить, что аналогичные функции получены для опытных образцов с подобными характеристиками. К сожалению, передача от лезвия до отношения(поведения) найдена, чтобы быть различной между единицей HT2 и HT3. Однако, лезвие к заразности шахты подобно между обеими машинами(механизмами). Поэтому, различия главным образом из-за шахты к отношению(поведению) контакта.
ЗАКЛЮЧЕНИЯ
Несущая опора Руководящего-принципа(гида) была лучший пункт(точка) измерения и для обнаружения и определения количества эрозийного входного отверстия cavitation в лезвиях бегуна. И высокие акселерометры частоты и акустические датчики эмиссии были хорошие преобразователи для целей обнаружения и обеспечивают(предусматривают) подобные результаты. Лучший метод идентифицировать гидродинамические частоты, управляющие колебанием впадины был использование методов демодуляции амплитуды, прикладных к сигналам вибрации, просочился широкие полосы(оркестры) частоты в высоком диапазоне частоты. Условия(состояния) Действия, при которых максимальная эрозийная cavitation интенсивность имеет место, были легко точно определены, отслеживая амплитуду fv или fb по полному ряду грузов машины(механизма). Амплитуда fv или пика fb, кажется, не достаточной определить количество в абсолютных сроках(терминах) эрозийные силы на лезвиях, если свойства передачи не рассматриваются, так как это очень зависит от используемого датчика, измеряя положение(позицию), отобранную полосу(оркестр) частоты и специфический опытный образец. Импульсивные силы на лезвиях переданы через шахту и руководящий принцип(гида) нести, достигая датчика лопасти руководящего принципа(гида) с очень низкой амплитудой. Поэтому, это подтверждает, что в течение действия небольшой шумовой из-за эрозийного входного отверстия cavitation нужно чувствовать этим датчиком. С другой стороны, это обнаруживает очень хорошо крах, имеющий место в главном потоке в то же самое время чем другие источники шума. Поэтому, лопасти руководящего принципа(гида) - хорошее местоположение обнаружения, но они - не хорошее местоположение определения количества. Функции ответа Частоты с хорошим уровнем последовательности были экспериментально получены, используя среду instrumented молоток. В опытных образцах на рассмотрении, принцип взаимности, кажется, применяется между лезвием и отношением(поведением). Функции ответа частоты от лезвия до терпения машины(механизма) все еще и пустой от воды различны между различными машинами(механизмами), но функции между лезвием и областью(регионом) шахты рядом с отношением(поведением), кажется, имеют подобные ценности выгоды(увеличения). Это, кажется, указывает, что этот тип испытания не мог бы быть адекватен правильно определить свойства заразности между шахтой и отношением(поведением), когда нефтяной фильм сформирован.
