TurbiCav – Non-intrusive detection and monitoring of cavitation in hydraulic machines

• Research unit: SFOE
• Project number: SI/501750

Key words (English)

Monitoring, cavitation, experiments, powerplant, laboratory

Short description (English)

Today, no sensor, dedicated to the direct monitoring of the cavitation phenomenon developing in hydraulic machines and affecting their remaining lifespan, exists on the market. A methodology for the post-processing of signals provided by non-intrusive sensors will be developed by the HES SO Valais on a test bench to set up real-time monitoring of cavitation in hydropower plants.

Short description (French)

Aujourd’hui, aucun capteur de surveillance directe du phénomène de cavitation, se développant dans les machines hydrauliques et affectant leur durée de vie, n’existe sur le marché. Une méthodologie de post-traitement des signaux émis par capteurs non-intrusifs sera développée par la HES SO Valais sur un banc de test en vue d’une surveillance en temps réel de la cavitation dans les centrales hydroélectriques.

Final report (German)

Nach unserem Kenntnisstand gibt es auf dem heutigen Markt keinen Sensor oder kein System zur direkten Überwachung des Kavitationsphänomens, das in hydraulischen Maschinen auftreten und dadurch deren Lebensdauer verkürzen kann. Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung einer Methode zur Nachbearbeitung von Signalen von nicht-intrusiven Sensoren unter kontrollierten Bedingungen auf einem Prüfstand der HES-SO Valais-Wallis, in Hinblick auf eine Echtzeitüberwachung der Kavitation in Wasserkraftwerken. Im Kavitationstunnel wurden mit unterschiedlichen Sensoren verschiedene kavitationsbehaftete Strömungen um ein NACA Tragflügelprofil untersucht. Mehrere Nachbearbeitungsmethoden der Messdaten wurden bewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass verschiedene Sensoren fähig sind Kavitation zu detektieren und das verwendete Hydrophon könnte sogar in der Lage sein, den Kavitationstypen zu erkennen.

Final report (English)

To the best of our knowledge, no sensor or system dedicated to direct monitoring of the development of the cavitation phenomenon in hydraulic machines, which reduces machine lifespan, exists on the market today. The objective of this work is the development of a methodology for the post-processing of signals from non-intrusive sensors using a test bench under controlled conditions that will enable real-time monitoring of cavitation in hydropower plants. Several sensors have been tested for different cavitating flow developing around a hydrofoil of NACA type in the cavitation facilities. Several posttreatment methods of the measurements have been assessed. Most of the tested sensors are able to detect cavitation and the hydrophone could even identify the type of cavitation.

Final report (French)

A notre connaissance, aucun capteur ou système dédié de surveillance directe du phénomène de cavitation, se développant dans les machines hydrauliques et affectant leur durée de vie, n’existe sur le marchéàce jour. L’objectif de ce projet est de mettre au point une méhodologie de posttraitement des signaux éis par des capteurs non-intrusifs sur un banc test de la HES SO Valais dans un environnement maitriséen vue d’une surveillance en temps rél de la cavitation dans les centrales hydroéectriques. Difféents capteurs ont éétesté pour difféents réimes d’éoulement cavitant se déeloppant autour d’un profil de type NACA dans la veine d’essai. Plusieurs méhodesde post-traitement des signaux mesuré ont éééalués. Plusieurs capteurs sont capables dedéecter la cavitation et l’hydrophone pourrait mêe permettre àterme d’identifier le type de cavitation.

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• Rapport Final [PDF] 6'269 kB