本文關(guān)鍵詞：懸臂式多級(jí)離心泵轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：懸臂式多級(jí)離心泵在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域被廣泛的應(yīng)用,其結(jié)構(gòu)形式引起的陀螺效應(yīng)對(duì)多級(jí)泵安全性有極大的影響,鑒于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)形式,對(duì)懸臂式多級(jí)離心泵的振動(dòng)研究十分重要。本文通過(guò)對(duì)懸臂式多級(jí)離心泵的數(shù)值模擬,重點(diǎn)研究了不同工況下各級(jí)葉輪所受徑向力、軸向力分布規(guī)律,“干濕態(tài)”下臨界轉(zhuǎn)速及振型,流體激振力與不平衡質(zhì)量對(duì)臨界轉(zhuǎn)速、瞬態(tài)響應(yīng)、諧響應(yīng)的影響。同時(shí)采用振動(dòng)故障測(cè)試儀進(jìn)行振動(dòng)頻譜及軸心軌跡實(shí)驗(yàn),旨在揭示影響懸臂式多級(jí)離心泵轉(zhuǎn)子系統(tǒng)穩(wěn)定性的主要因素,找出抑制系統(tǒng)失穩(wěn)的主要方法及措施,提高懸臂式多級(jí)泵的穩(wěn)定性與安全性。本文主要工作和研究成果有:1.對(duì)國(guó)內(nèi)外轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)及故障診斷技術(shù)的研究進(jìn)展進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié),并提出了本文的主要研究?jī)?nèi)容�；贑FX進(jìn)行定常與非定常數(shù)值模擬,得到了該多級(jí)泵的外特性特征,并對(duì)徑向力、軸向力進(jìn)行分析。通過(guò)與外特性試驗(yàn)值進(jìn)行對(duì)比分析,結(jié)果表明在設(shè)計(jì)點(diǎn)工況下的數(shù)值模擬準(zhǔn)確性較高。2.采用SAMCEF動(dòng)力學(xué)軟件對(duì)懸臂式轉(zhuǎn)子部件進(jìn)行一維梁模型、二維傅里葉模型和三位實(shí)體模型下的臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算,對(duì)比分析臨界轉(zhuǎn)速以及振型圖差異。結(jié)果表明三種模型下的臨界轉(zhuǎn)速差異不大,且比傳統(tǒng)公式方法計(jì)算得到的臨界轉(zhuǎn)速值高�？紤]密封力激勵(lì)后的臨界轉(zhuǎn)速無(wú)明顯增大,但振動(dòng)幅值減小明顯,說(shuō)明口環(huán)密封力對(duì)提高懸臂式多級(jí)泵轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定性有一定作用。3.基于瞬態(tài)響應(yīng)分析,研究“干態(tài)”下不平衡質(zhì)量大小、不同啟動(dòng)時(shí)間對(duì)懸臂式轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的影響�？紤]口環(huán)密封力、流體激振力、附加水體質(zhì)量下的“濕態(tài)”瞬態(tài)響應(yīng),得到不同參數(shù)下的軸心軌跡曲線以及位移響應(yīng)曲線。4.基于諧響應(yīng)分析,分析干態(tài)和濕態(tài)下轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的加速度與頻率關(guān)系曲線,得到不同模型下的響應(yīng)圖。干態(tài)瞬態(tài)響應(yīng)主要分析不平衡質(zhì)量相位對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速及徑向位移的影響,濕態(tài)響應(yīng)主要分析口環(huán)間隙力與流體激振力對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的影響。5.采用ADRE 408振動(dòng)故障測(cè)試儀對(duì)懸臂式多級(jí)泵進(jìn)行不同運(yùn)行工況下的振動(dòng)監(jiān)測(cè)以及軸心軌跡測(cè)量。主要分析各級(jí)泵體之間的振動(dòng)頻譜特征、不同工況下的軸心軌跡曲線以及有無(wú)不銹鋼殼體對(duì)懸臂式多級(jí)泵振動(dòng)的影響。通過(guò)濾波對(duì)實(shí)測(cè)的軸心軌跡曲線進(jìn)行故障分析,結(jié)果表明轉(zhuǎn)子部件存在不平衡質(zhì)量以及不對(duì)中現(xiàn)象;最大徑向位移幅值小于葉輪與導(dǎo)葉間的單邊間隙,避免了徑向摩擦。
【關(guān)鍵詞】：懸臂式多級(jí)離心泵 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué) 臨界轉(zhuǎn)速 瞬態(tài)響應(yīng) 諧響應(yīng) 振動(dòng)頻譜 軸心軌跡
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O347.6;TH311
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 第一章 緒論13-17
• 1.1 課題研究背景及意義13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)的發(fā)展歷史13-14
• 1.2.2 故障診斷技術(shù)的研究現(xiàn)狀14
• 1.2.3 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容15-16
• 1.4 本章小結(jié)16-17
• 第二章 數(shù)值模擬計(jì)算17-31
• 2.1 懸臂式多級(jí)離心泵的基本參數(shù)17-18
• 2.2 內(nèi)部流動(dòng)區(qū)域的三維建模及網(wǎng)格劃分18-22
• 2.2.1 三維建模18-19
• 2.2.2 全流場(chǎng)網(wǎng)格劃分19-22
• 2.3 數(shù)值模擬設(shè)置22-23
• 2.3.1 湍流模型選擇22
• 2.3.2 邊界條件設(shè)置22-23
• 2.4 數(shù)值求解及結(jié)果23-24
• 2.5 試驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果對(duì)比分析24-26
• 2.6 多級(jí)離心泵徑向力計(jì)算26-27
• 2.7 多級(jí)離心泵軸向力計(jì)算27-30
• 2.7.1 軸向力經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算28
• 2.7.2 軸向力數(shù)值模擬計(jì)算28-30
• 2.8 本章小結(jié)30-31
• 第三章 懸臂式多級(jí)泵轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速分析31-49
• 3.1 研究對(duì)象臨界轉(zhuǎn)速的基本理論31-33
• 3.1.1 臨界轉(zhuǎn)速的定義31-32
• 3.1.2 臨界轉(zhuǎn)速的計(jì)算方法32
• 3.1.3 基于鄧克萊法的一階臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算32-33
• 3.2 軸承動(dòng)力特性系數(shù)的求解33-35
• 3.2.1 軸承簡(jiǎn)化33-34
• 3.2.2 軸承剛度的計(jì)算34-35
• 3.3 環(huán)壓密封的動(dòng)力特性系數(shù)求解35-39
• 3.3.1 環(huán)壓密封工作原理及動(dòng)力學(xué)影響35-36
• 3.3.2 環(huán)壓密封動(dòng)力特性系數(shù)的計(jì)算36-39
• 3.4 SAMCEF Rotor有限元軟件介紹39
• 3.4.1 計(jì)算軟件介紹39
• 3.4.2 計(jì)算模型的選擇39
• 3.5 三種計(jì)算模型的一階臨界轉(zhuǎn)速分析39-45
• 3.5.1 一維轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的一階臨界轉(zhuǎn)速及振型分析40-41
• 3.5.2 二維轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的一階臨界轉(zhuǎn)速及振型分析41-43
• 3.5.3 三維轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的一階臨界轉(zhuǎn)速及振型分析43-45
• 3.6 軸承剛度對(duì)臨界轉(zhuǎn)速的影響45-46
• 3.7 基于Samcef Rotor的“濕態(tài)”臨界轉(zhuǎn)速分析46-48
• 3.8 本章小結(jié)48-49
• 第四章 瞬態(tài)響應(yīng)分析49-60
• 4.1 轉(zhuǎn)子允許不平衡量的計(jì)算49
• 4.1.1 轉(zhuǎn)子不平衡質(zhì)量的定義49
• 4.1.2 轉(zhuǎn)子允許的剩余不平衡量49
• 4.2 考慮不平衡質(zhì)量的瞬態(tài)響應(yīng)分析49-54
• 4.2.1 瞬態(tài)響應(yīng)前處理設(shè)置50
• 4.2.2 轉(zhuǎn)子各部件的瞬態(tài)響應(yīng)分析50-53
• 4.2.3 不平衡質(zhì)量對(duì)瞬態(tài)響應(yīng)的影響53-54
• 4.3 不同啟動(dòng)時(shí)間下的瞬態(tài)響應(yīng)分析54-55
• 4.4“濕態(tài)”下瞬態(tài)響應(yīng)分析55-59
• 4.4.1 考慮口環(huán)動(dòng)力特性的瞬態(tài)響應(yīng)分析55-56
• 4.4.2 考慮流體激勵(lì)力的瞬態(tài)響應(yīng)分析56-58
• 4.4.3 考慮流體附加質(zhì)量的瞬態(tài)響應(yīng)分析58-59
• 4.5 本章小結(jié)59-60
• 第五章 諧響應(yīng)分析60-65
• 5.1 諧響應(yīng)分析的使用條件60
• 5.2 諧響應(yīng)求解設(shè)置60
• 5.3“干態(tài)”下的諧響應(yīng)分析60-62
• 5.3.1 不平衡質(zhì)量對(duì)諧響應(yīng)分析的影響60-61
• 5.3.2 不平衡質(zhì)量相位對(duì)諧響應(yīng)分析的影響61-62
• 5.4“濕態(tài)”下的諧響應(yīng)分析62-64
• 5.4.1 考慮流體激振力的諧響應(yīng)分析62-64
• 5.5 本章小結(jié)64-65
• 第六章 懸臂式多級(jí)離心泵現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試65-77
• 6.1 故障診斷的基本圖譜65
• 6.2 振動(dòng)傳感器的選擇65-66
• 6.2.1 位移傳感器的選擇65
• 6.2.2 傳感器安裝位置65-66
• 6.3 振動(dòng)故障測(cè)試儀參數(shù)選擇66-67
• 6.4 懸臂式多級(jí)離心泵的振動(dòng)試驗(yàn)分析67-71
• 6.4.1 泵進(jìn)出口振動(dòng)試驗(yàn)分析68-69
• 6.4.2 各級(jí)泵體振動(dòng)試驗(yàn)分析69-71
• 6.5 懸臂式多級(jí)離心泵的軸心軌跡試驗(yàn)分析71-76
• 6.5.1 不同工況下軸心軌跡測(cè)試及分析71-73
• 6.5.2 軸心軌跡濾波分析73-76
• 6.6 本章小結(jié)76-77
• 第七章 總結(jié)與展望77-80
• 7.1 研究總結(jié)77-78
• 7.2 工作展望78-80
• 參考文獻(xiàn)80-84
• 致謝84-85
• 攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目及取得的成果85
• 論文發(fā)表與專利申請(qǐng)85
• 參與科研項(xiàng)目85
• 已獲獎(jiǎng)項(xiàng)及成果85

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