本文關(guān)鍵詞：高揚(yáng)程泵站管道振動(dòng)特性分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：雖然我國(guó)的水資源總量豐沛,但由于國(guó)民人口基數(shù)大和水資源空間分布不均衡,再加上近些年來(lái)科技和社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步導(dǎo)致人民對(duì)物質(zhì)需求的急速提高,目前狀況下的水資源已明顯無(wú)法支撐社會(huì)的發(fā)展和人民的生活的需要。因此,如何改變水資源現(xiàn)狀和解決用水的問(wèn)題日益成為全社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)和科學(xué)界研究的熱點(diǎn)。高揚(yáng)程輸水泵站因其能夠改善水資源的空間不均衡、對(duì)應(yīng)用區(qū)域環(huán)境要求不高和實(shí)施成本低廉的特點(diǎn),成為目前常用的手段。泵站在輸水過(guò)程中因?yàn)楸谜镜臋C(jī)械安裝精度不夠和水流的氣錘等原因,致使泵站及管道在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生不同程度的劇烈振動(dòng),這種振動(dòng)對(duì)泵站管道的健康運(yùn)行產(chǎn)生極其不利的影響。管道振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致管道損傷開(kāi)裂,或者影響臨近建筑物安全,或者導(dǎo)致泵站發(fā)生事故。為了預(yù)防泵站管道即將發(fā)生的災(zāi)害,進(jìn)行高揚(yáng)程泵站管道振動(dòng)特性的研究十分必要。本文以甘肅景電提灌工程二期泵站的代表性壓力管道為對(duì)象,研究該結(jié)構(gòu)的振源組成及其影響。通過(guò)理論分析結(jié)合原型觀測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)機(jī)組運(yùn)行及開(kāi)機(jī)關(guān)機(jī)過(guò)程中產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)振動(dòng)頻率進(jìn)行識(shí)別,確定其動(dòng)荷載來(lái)源。分別統(tǒng)計(jì)泵站結(jié)構(gòu)主要部位振動(dòng)達(dá)峰值時(shí)不同頻率所占比重,計(jì)算實(shí)測(cè)工況頻帶能量對(duì)總振動(dòng)響應(yīng)的貢獻(xiàn)。結(jié)果表明:泵站壓力管道在開(kāi)機(jī)、運(yùn)行以及關(guān)機(jī)等不同時(shí)段的主要振動(dòng)原因是變化的,因此在進(jìn)行減振處理時(shí)需要針對(duì)不同情況選取不同的措施。利用有限元軟件ANSYS建立泵站壓力管道流體單元數(shù)值模型,識(shí)別出管道的振源,確定管道在不同工況下最容易產(chǎn)生振動(dòng)變形的部位。最后,由于不同工況下壓力管道振動(dòng)的主要振源并非恒定不變,需要針對(duì)各工況的主要振源提出相應(yīng)的減振措施。具體的研究?jī)?nèi)容如下:(1)運(yùn)用DASP系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,①運(yùn)用時(shí)域分析法探究不同工況下管道振動(dòng)的原因以及最容易產(chǎn)生變形的位置;②運(yùn)用頻域分析法探究管道在開(kāi)機(jī)、停機(jī)以及穩(wěn)定運(yùn)行過(guò)程中的振源和與之相對(duì)應(yīng)的主頻;③運(yùn)用功率譜法進(jìn)一步地確定各個(gè)不同工況下管道振動(dòng)的主要振源。(2)運(yùn)用流體單元法建立起有限元仿真模型,模擬了壓力管道的振動(dòng)變形過(guò)程,結(jié)果表明在彎管處和兩管交匯處振動(dòng)比較嚴(yán)重,其結(jié)果與DASP現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的分析結(jié)果一致,驗(yàn)證了不同工況下管道的振動(dòng)特點(diǎn)。(3)不同工況下壓力管道振動(dòng)的主要振源并非恒定不變,需要針對(duì)各工況的主要振源提出相應(yīng)的減振措施。
【關(guān)鍵詞】：高揚(yáng)程泵站 壓力管道 振源 振動(dòng)頻率 振動(dòng)響應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：華北水利水電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TV675
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 1 緒論11-15
• 1.1 課題研究背景及意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展12-13
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容及方法13-15
• 2 泵站壓力管道現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)15-21
• 2.1 壓力管道振動(dòng)試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)15-17
• 2.2.1 管道振動(dòng)情況現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查15
• 2.2.2 試驗(yàn)對(duì)象概況15-17
• 2.2 振動(dòng)測(cè)試方法17
• 2.3 試驗(yàn)測(cè)點(diǎn)布置17-18
• 2.4 振動(dòng)響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)18-19
• 2.5 本章小結(jié)19-21
• 3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理與泵站壓力管道振源分析21-47
• 3.1 試驗(yàn)工況設(shè)計(jì)21
• 3.2 輸流管道振動(dòng)機(jī)理21-22
• 3.3 振源分析22-24
• 3.3.1 機(jī)械振動(dòng)22
• 3.3.2 水流激勵(lì)產(chǎn)生的振動(dòng)22-23
• 3.3.3 電氣原因引起的振動(dòng)23
• 3.3.4 其他原因引起的振動(dòng)23-24
• 3.4 泵站運(yùn)行振動(dòng)特性分析24-27
• 3.5 管道各工況主要振動(dòng)激勵(lì)源分析27-43
• 3.5.1 時(shí)域分析27-37
• 3.5.1.1 工況一與工況二對(duì)比分析27-29
• 3.5.1.2 工況二典型測(cè)點(diǎn)對(duì)比分析29-30
• 3.5.1.3 工況二、工況三與工況四對(duì)比分析30-32
• 3.5.1.4 工況四與工況五對(duì)比分析32-36
• 3.5.1.5 工況一與工況五對(duì)比分析36-37
• 3.5.2 頻譜分析37-43
• 3.5.2.1 開(kāi)機(jī)過(guò)程38-40
• 3.5.2.2 穩(wěn)定運(yùn)行40-42
• 3.5.2.3 停機(jī)過(guò)程42-43
• 3.6 各工況主要振源分析43-46
• 3.7 本章小結(jié)46-47
• 4 泵站壓力管道流固耦合有限元仿真分析47-69
• 4.1 ANASYS軟件在流固耦合中的應(yīng)用47-49
• 4.2 建立有限元模型49-51
• 4.2.1 工程實(shí)例49-50
• 4.2.2 材料參數(shù)與單元選取50
• 4.2.3 邊界約束條件50
• 4.2.4 計(jì)算工況50-51
• 4.3 模態(tài)仿真分析51-68
• 4.3.1 工況一：4號(hào)機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行，5號(hào)機(jī)組關(guān)閉51-56
• 4.3.1.1 模態(tài)分析51-53
• 4.3.1.2 位移分析53-56
• 4.3.2 工況二：4、5號(hào)機(jī)組同時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行56-62
• 4.3.2.1 模態(tài)分析56-58
• 4.3.2.2 位移分析58-62
• 4.3.3 工況三：4號(hào)機(jī)組關(guān)閉、5號(hào)機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行62-68
• 4.3.3.1 模態(tài)分析62-64
• 4.3.3.2 位移分析64-68
• 4.4 本章小結(jié)68-69
• 5 減振措施69-75
• 5.1 管道振動(dòng)危害分析69
• 5.2 常用的減振方案69-72
• 5.2.1 設(shè)置氣流脈動(dòng)衰減裝置69-70
• 5.2.2 設(shè)置孔板70
• 5.2.3 設(shè)置緩沖器70
• 5.2.4 改變管道結(jié)構(gòu)或布置70-71
• 5.2.5 改變管道的支撐結(jié)構(gòu)71-72
• 5.2.6 設(shè)置動(dòng)力減振器72
• 5.3 本章小結(jié)72-75
• 6 結(jié)論與展望75-77
• 6.1 結(jié)論75-76
• 6.2 展望76-77
• 攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文77-78
• 致謝78-79
• 參考文獻(xiàn)79-82

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  本文關(guān)鍵詞：高揚(yáng)程泵站管道振動(dòng)特性分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：359435