【摘要】： 高效節(jié)能變頻流量控制技術(shù)其應(yīng)用日趨廣泛,而變頻流量控制所致水擊現(xiàn)象成為該技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)問題。目前國際上仍缺乏變頻調(diào)速所致水擊現(xiàn)象的產(chǎn)生機(jī)理及其水擊壓力先進(jìn)智能控制策略的研究成果報(bào)道,其水擊產(chǎn)生機(jī)理仍未弄清。為此,如何準(zhǔn)確預(yù)測(cè)復(fù)雜過程工業(yè)的變頻流量控制輸送系統(tǒng)的水擊壓力,以及水擊壓力精確控制仍是過程工業(yè)中的一項(xiàng)技術(shù)挑戰(zhàn)。因此,研究建立變頻流量控制所致水擊壓力理論預(yù)測(cè)方法和水擊壓力精確控制的先進(jìn)智能控制策略對(duì)于確保過程裝備系統(tǒng)的安全運(yùn)行具有十分重要的理論研究?jī)r(jià)值和工程應(yīng)用價(jià)值。本文針對(duì)變頻流量控制所致水擊過程的特點(diǎn),建立了描述其產(chǎn)生過程的全三維瞬態(tài)等溫黏彈性的理論模型和與其相適應(yīng)的高效穩(wěn)態(tài)有限元數(shù)值算法,通過數(shù)值模擬,研究了過程參數(shù)、數(shù)流變性能參數(shù)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對(duì)變頻流量控制所致水擊過程的影響規(guī)律,揭示了其產(chǎn)生機(jī)理,研究建立了避免變頻流量控制所致水擊的過程參數(shù)和流變性能參數(shù)關(guān)聯(lián)控制模型,為水擊壓力精確控制奠定了科學(xué)的理論基礎(chǔ)。主要取得如下成果： (1)基于流變學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)理論,針對(duì)黏彈性和純黏性流體變頻流量控制所致水擊過程的特點(diǎn),經(jīng)合理假設(shè),建立了描述其水擊產(chǎn)生過程的全三維非穩(wěn)態(tài)等溫黏彈性理論模型和與之相適應(yīng)的高效穩(wěn)態(tài)有限元數(shù)值算法； (2)變頻調(diào)速所致水擊強(qiáng)度因子主要取決于流體密度、黏度和松弛時(shí)間,變頻調(diào)速水擊強(qiáng)度因子隨著流體密度和松弛時(shí)間增加而增大,而隨著流體黏度增加而減小,增加黏度或減小流體密度、松弛時(shí)間有利于水擊的控制； (3)增加流體黏度會(huì)導(dǎo)致黏性耗散阻尼作用增強(qiáng),故能有效減小壓力波的傳播,從而減弱水擊程度；增加松弛時(shí)間會(huì)導(dǎo)致流體彈性增強(qiáng),對(duì)壓力波傳播的放大作用效果越大,從而增強(qiáng)水擊程度； (4)變頻調(diào)速所致水擊強(qiáng)度因子主要取決于系統(tǒng)流量、變頻調(diào)速時(shí)間和變頻調(diào)速范圍,變頻調(diào)速水擊強(qiáng)度因子隨著系統(tǒng)流量和變頻調(diào)速范圍的增加或變頻調(diào)速時(shí)間的減小而增加,減小流量和變頻調(diào)速范圍或延長(zhǎng)變頻調(diào)速時(shí)間有利于水擊的控制； (5)通過數(shù)值模擬,研究建立了避免變頻流量控制所致水擊的過程參數(shù)和流體流變性能參數(shù)關(guān)聯(lián)控制數(shù)學(xué)模型,為變頻流量控制所致水擊壓力的控制奠定了科學(xué)的理論基礎(chǔ)。
【圖文】：

南華能岳陽電廠高、低壓給水系統(tǒng)多次發(fā)生水擊現(xiàn)象，造成多次停機(jī)，給電廠帶來巨大經(jīng)濟(jì)損失。水擊事故造成的后果輕則水管破裂，設(shè)備損壞，重則釀成人員傷亡等重大災(zāi)害。圖1.1所示為電動(dòng)調(diào)節(jié)閥產(chǎn)品圖。圖1.1電動(dòng)調(diào)節(jié)閥產(chǎn)品圖由此可見，，使用調(diào)節(jié)閥來控制流量，不僅能量損失相當(dāng)大、效率低下、而且給生產(chǎn)所帶來安全隱患是不容忽視的。我國是能耗大國，能源利用率很低，能源儲(chǔ)備不足，國家正在倡導(dǎo)節(jié)能減排，故采用調(diào)節(jié)閥來對(duì)流量進(jìn)行控制，就越來越難適應(yīng)國家提出的高效節(jié)能、安全生產(chǎn)的要求，而另外一種新型的節(jié)能

第1章緒論傳動(dòng)技術(shù)就可以很好的解決這個(gè)問題，這就是變頻調(diào)速技術(shù)的使用，變頻調(diào)速技術(shù)是通過改變水泵的轉(zhuǎn)速達(dá)到控制流量的目的I’2]，圖1.2為變頻水泵產(chǎn)品圖。’’蘸蘸圖1.2變頻水泵產(chǎn)品圖變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用已相當(dāng)廣泛，該技術(shù)通過改變供電電源的頻率實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的速度調(diào)節(jié)，使電機(jī)始終處在高效率的工作狀態(tài)，是一種全新、高效節(jié)能的先進(jìn)過程流量控制技術(shù)，可以解決調(diào)節(jié)閥流量控制系統(tǒng)能耗大的問題【”，’4]。變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用不僅節(jié)約能源，還使電機(jī)啟動(dòng)變?yōu)檐泦?dòng)，減小了對(duì)電網(wǎng)的沖擊;使系統(tǒng)的設(shè)備設(shè)施處于最佳工況，進(jìn)而提高了系統(tǒng)的工作效率，延長(zhǎng)了設(shè)施、設(shè)備的使用壽命，增加了設(shè)施、設(shè)備的機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)能力，節(jié)約了一定的設(shè)備維修經(jīng)費(fèi);采用變頻調(diào)速技術(shù)后
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TH231

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2619827