本文關(guān)鍵詞：高揚(yáng)程泵站壓力管道振動特性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：我國的高揚(yáng)程輸水泵站大部分都建于上世紀(jì)七八十年代,隨著常年的生產(chǎn)運(yùn)行,很多泵站都存在著不同程度的安全隱患,如管道振動幅度大、運(yùn)行噪音大等問題,其中,壓力管道振動會直接影響整個泵站輸水管路運(yùn)行的安全和效率。本文開展高揚(yáng)程泵站壓力管振動特性研究,進(jìn)一步分析管道振動的激勵原因,研究管道的振動機(jī)理,對于保障大型泵站壓力管道的安全運(yùn)行,提高泵站壓力管道的運(yùn)行效率具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。本文以甘肅省景泰川電力提灌工程二期總干七泵站1#壓力管道為研究對象,采用DASP(Data AcquisitionSignal Processing)軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試,并利用ANSYS建立流固耦合數(shù)值模型,對泵站壓力管道和機(jī)組進(jìn)行激勵源辨識,確定壓力管道運(yùn)行期間最容易振動變形的部位,得到不同工況下的壓力管道振動的主要振源及其主頻,進(jìn)而分析管道的振動特性。具體的研究內(nèi)容包括:①DASP現(xiàn)場試驗(yàn)測試,數(shù)據(jù)采集和整理,為激勵源分析做好數(shù)據(jù)準(zhǔn)備;②采用時域分析法研究試驗(yàn)工況下引起管道振動的原因以及管道在不同工況下容易振動變形的位置;③采用頻譜分析法分析壓力管道在開停機(jī)過程和穩(wěn)定運(yùn)行過程中的振源及相應(yīng)主頻,通過功率譜法確定不同工況下引起管道振動的主振源;④建立流固耦合有限元仿真模型,通過附加水體質(zhì)量法模擬水體對管壁的振動影響,對不同工況進(jìn)行有限元模擬分析;⑤通過現(xiàn)場試驗(yàn)和流固耦合有限元結(jié)果對比,分析壓力管道的振動特性。主要研究結(jié)論包括以下內(nèi)容:(1)基于DASP測試系統(tǒng)結(jié)果分析得到:高揚(yáng)程泵站壓力管道振動的振源有水流激勵、離心泵等設(shè)備引起的機(jī)械振動、電磁振動以及管道自身的振動。開機(jī)過程的主振源為水流激勵,機(jī)械振動是穩(wěn)定運(yùn)行過程的主要振源,關(guān)機(jī)過程的主要振源先為電磁振動,隨后變?yōu)闄C(jī)械振動。(2)基于ANSYS建立流固耦合模型,采用附加水體質(zhì)量法進(jìn)行了數(shù)值模擬,分析結(jié)果表明;在管道運(yùn)行過程中彎管段與大小管相接段振動比較明顯,模擬結(jié)果和DASP的現(xiàn)場試驗(yàn)分析結(jié)果吻合。本文研究得到的結(jié)論不僅可以為同類待建工程的管道結(jié)構(gòu)設(shè)計提供有價值的參考,還能對高揚(yáng)程輸水泵站壓力管道的建設(shè)、維護(hù)、安全運(yùn)行有一定的參考作用。
【關(guān)鍵詞】：高揚(yáng)程泵站 壓力管道 振動特性 時域分析 頻譜分析 流固耦合
【學(xué)位授予單位】：華北水利水電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TV675
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 研究背景及意義9-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展11-14
• 1.2.1 輸水管道振動研究的發(fā)展歷程11-12
• 1.2.2 輸水管道振動國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 輸水管道流固耦合的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容及研究方法14-17
• 1.3.1 研究的主要內(nèi)容14-16
• 1.3.2 研究方法與路線16-17
• 2 泵站壓力管道現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)17-29
• 2.1 振動測試方法17-18
• 2.1.1 傳統(tǒng)振動測試方法17
• 2.1.2 DASP振動測試系統(tǒng)17-18
• 2.2 壓力管道振動實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng)設(shè)計18-22
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)對象概況18-20
• 2.2.2 壓力管道振動情況現(xiàn)場調(diào)查20-21
• 2.2.3 DASP現(xiàn)場測試流程21-22
• 2.3 振動響應(yīng)測試設(shè)備22-26
• 2.3.1 測試設(shè)備的相關(guān)參數(shù)22-23
• 2.3.2 拾振器的測點(diǎn)布置23-26
• 2.4 參數(shù)設(shè)定及數(shù)據(jù)采集26-27
• 2.4.1 基本操作26-27
• 2.4.2 示波與采樣27
• 2.5 本章小結(jié)27-29
• 3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理29-34
• 3.1 實(shí)驗(yàn)工況設(shè)計29
• 3.2 數(shù)據(jù)導(dǎo)出與分析29-33
• 3.2.1 編輯濾波30
• 3.2.2 各工況時域波形輸出30-33
• 3.3 數(shù)據(jù)存儲和管理33
• 3.4 本章小結(jié)33-34
• 4 泵站壓力管道激振分析34-60
• 4.1 輸流管道振動機(jī)理34
• 4.2 振源分析34-35
• 4.2.1 水流激勵引起的振動34-35
• 4.2.2 機(jī)械原因引起的振動35
• 4.2.3 電磁干擾引起的振動35
• 4.3 離心泵運(yùn)行振動特性分析35-38
• 4.4 壓力管道激勵源分析38-54
• 4.4.1 時域分析38-47
• 4.4.2 頻譜分析47-54
• 4.5 各工況主要振源分析54-58
• 4.5.1 分析方法54-55
• 4.5.2 功率譜分析計算55-58
• 4.6 本章小結(jié)58-60
• 5 泵站壓力管道流固耦合有限元仿真分析60-88
• 5.1 ANSYS軟件在流固耦合中的應(yīng)用60-63
• 5.1.1 ANSYS中求解流固耦合問題的方式方法60
• 5.1.2 模型計算基本理論60-62
• 5.1.3 附加水體質(zhì)量62-63
• 5.2 建立有限元模型63-66
• 5.2.1 工程實(shí)例63-65
• 5.2.2 邊界約束條件65-66
• 5.2.3 計算工況66
• 5.3 模態(tài)仿真分析66-85
• 5.3.1 工況一66-71
• 5.3.2 工況二71-76
• 5.3.3 工況三76-81
• 5.3.4 工況四81-85
• 5.4 激振特點(diǎn)分析85-86
• 5.5 本章小結(jié)86-88
• 6 結(jié)論與展望88-90
• 6.1 結(jié)論88
• 6.2 展望88-90
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果90-92
• 致謝92-93
• 參考文獻(xiàn)93-97

【引證文獻(xiàn)】

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 李京勝;孫橋;;DASP在環(huán)境振動測量中的應(yīng)用[A];第九屆全國振動理論及應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年

2 李公法;孔建益;幸福堂;王興東;劉懷廣;劉源l

本文編號：452231