往復(fù)壓縮機管線振動分析及控制
本文關(guān)鍵詞:往復(fù)壓縮機管線振動分析及控制,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本文分別從管線結(jié)構(gòu)振動和氣流脈動兩個方面著手,通過理論計算和實驗測試的方法進行了研究。 管線結(jié)構(gòu)振動方面,針對具體工程實例,利用軟件CAESAR Ⅱ進行管道的固有頻率分析和諧響應(yīng)分析,計算各工況下的管線固有頻率,激振條件下的激振頻率、最大位移等。根據(jù)計算結(jié)果通過調(diào)整管線布置,改變管夾類型、位置等措施進行減振。經(jīng)改進,管線最大振動烈度由原來的26mm/s降低到4mm/s,減振效果明顯,同時表明:避免共振可以有效的減小管線振動;管線剛度影響管線固有頻率。 管道內(nèi)部氣流脈動方面,利用氣流脈動分析軟件PLUS依據(jù)平面波動理論來求解具體實際管道內(nèi)壓力脈動的大小及分布,并通過實驗的方法進行驗證。經(jīng)計算改進,管道內(nèi)脈動壓力值由原來的29.2KPa降低至14.0KPa,管道水平激振力由原來的2145N降低至1598N。實驗表明:模擬結(jié)果與實際測量結(jié)果基本吻合;理論值稍稍高于實驗測試值。 利用由高速數(shù)據(jù)采集儀、多功能組態(tài)軟件DASYLab等組成的壓力脈動采集系統(tǒng)研究管線內(nèi)的壓力脈動。實驗表明:緩沖罐能顯著減小管道內(nèi)的壓力脈動,實驗系統(tǒng)緩沖罐脈動消減率在50%-85%范圍內(nèi);換熱器能顯著減小管內(nèi)的氣流脈動,實驗換熱器脈動消減率為72.4%,但是同時會產(chǎn)生高達29.29KPa的壓力損失;孔板能顯著減小管線內(nèi)的壓力脈動,實測脈動消減率在9.8%~93.6%范圍內(nèi)。相同厚度不同孔徑比的孔板,孔徑比為0.5時,消減作用最強,尤其是對孔板前側(cè)管線內(nèi)的氣流脈動?装逶诤穸葹4mm~36mm范圍內(nèi)的變化和角度在5°~45°范圍內(nèi)的變化對濾波作用影響不大。正內(nèi)角孔板,普通孔板,負內(nèi)角孔板的濾波效應(yīng)依次減弱,但壓力損失卻逐步升高。 本文得出的主要結(jié)論有:調(diào)整管線結(jié)構(gòu)能改變管線剛度,從而改變管線固有頻率,進而調(diào)節(jié)管線的振動狀態(tài);合理選擇緩沖罐的體積能夠有效控制氣流脈動;壓縮機出口換熱器能大大減小氣流脈動,但會產(chǎn)生較大的壓力損失;孔板能顯著減小氣流脈動,但同時產(chǎn)生較大的壓力損失,孔板氣流脈動消減效率與壓力損失成正相關(guān)。
【關(guān)鍵詞】:往復(fù)式壓縮機 管線振動 壓力不均勻度 固有頻率 氣流脈動 孔板
【學(xué)位授予單位】:北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TH45
【目錄】:
- 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集4-5
- 摘要5-7
- ABSTRACT7-15
- 符號說明15-16
- 第一章 緒論16-26
- 1.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀16-18
- 1.2 國外發(fā)展情況18-25
- 1.3 本文主要工作25-26
- 第二章 往復(fù)式壓縮機管道振動的基本理論26-40
- 2.1 平面波動理論26-34
- 2.1.1 無阻尼的平面波動方程26-28
- 2.1.2 考慮阻尼的平面波動方程28-29
- 2.1.3 氣杜固有頻率29-30
- 2.1.4 壓力脈動分析30-34
- 2.2. 一維非定常氣流方程34-36
- 2.2.1 連續(xù)方程35
- 2.2.2 動量方程35
- 2.2.3 能量方程35-36
- 2.3 管道結(jié)構(gòu)振動的有限元分析36-38
- 2.3.1 基本方程36-37
- 2.3.2 有限元分析37-38
- 2.4 小結(jié)38-40
- 第三章 管道結(jié)構(gòu)振動分析40-52
- 3.1 往復(fù)壓縮機管道振動的控制規(guī)范40
- 3.2 脈動和振動的限定40-43
- 3.3 管線消振常見措施43-44
- 3.4 管線結(jié)構(gòu)的頻率分析44
- 3.5 工程算例44-50
- 3.5.1 實例背景及參數(shù)45-46
- 3.5.2 結(jié)果分析及改進46-50
- 3.6 小結(jié)50-52
- 第四章 氣流脈動分析52-64
- 4.1 氣流脈動分析簡介52
- 4.2 氣流脈動分析的一般步驟52-54
- 4.3 脈動消減裝置的理論計算54-59
- 4.3.1 緩沖罐D(zhuǎn)消減脈動的理論計算56-57
- 4.3.2 緩沖罐E消減脈動的理論計算57-59
- 4.4 工程算例59-63
- 4.4.1 工藝參數(shù)59-61
- 4.4.2 工況分析及計算61-62
- 4.4.3 結(jié)果分析及改進62-63
- 4.5 小結(jié)63-64
- 第五章 脈動消減的實驗研究64-95
- 5.1 實驗?zāi)康暮椭饕獌?nèi)容64
- 5.2 實驗原理及裝置64-71
- 5.2.1 壓縮機系統(tǒng)64-68
- 5.2.2 測試系統(tǒng)68-71
- 5.3 實驗過程71-93
- 5.3.1 壓縮機出口管線上緩沖罐壓力脈動測試實驗72-78
- 5.3.2 壓縮機出口管線上換熱器壓力脈動測試實驗78
- 5.3.3 壓縮機出口管線上孔板壓力脈動測試實驗78-93
- 5.4 小結(jié)93-95
- 第六章 結(jié)論與展望95-97
- 6.1 工作總結(jié)及結(jié)論95-96
- 6.2 課題研究展望96-97
- 參考文獻97-99
- 致謝99-100
- 研究成果和發(fā)表論文100-102
- 作者及導(dǎo)師簡介102-103
- 附件103-104
【參考文獻】
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本文編號:341453
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