往复压缩机级间管路的振动研究

依据平面波动理论,针对现有模型计算精度不足的问题对模型进行了修正,然后使用修正后的计算模型编制通用程序计算管路的气柱固有频率和气流脉动。借助有限元方法的离散思想,建立了往复压缩机管道振动模态及振幅分析的数学模型,提出了恰当的边界条件,利用有限元分析软件CAESAR对模型进行求解,获得了管道振动模态和振幅计算结果。应用上述方法对7M50-305/314型氮氢气压缩机级间管道系统进行了气体动力与结构动力的计算,并对管道系统各个位置的振幅进行了实际的测量。测量结果证实了修正后计算模型的正确性。     

丁烷往复压缩机出口管道的阻尼减振研究

针对天津某石化公司丁烷往复压缩机出口管道振动问题,阐述了压缩机出口管道振动的原因及危害,分析管道阻尼减振技术的减振原理.通过现场测量管道系统振动的情况,运用有限元分析软件对管道进行了模态计算分析,并结合实际情况,提出了管道振动的解决方案.运用阻尼减振技术,在不停机、未改变管线原有结构布置的情况下在管道的适当位置安装阻尼器,有效降低了管道系统的振幅,消除了管道振动产生的安全隐患.     

往复压缩机级间管路气流脉动研究

基于一维非定常理论的有限振幅法来模拟管道中大振幅的气流脉动。搭建往复压缩机管道系统气流脉动实验台,并对管道系统各个位置压力脉动幅值及波形进行了测量。测量结果证实了有限振幅法模拟管道中大振幅的气流脉动的正确性。     

高压往复压缩机管道振动测试分析与应用

提出了应用LMS Test.lab和Bentley AutoPIPE相结合进行往复压缩机管道系统振动测试的新方法,利用LMS Test.lab软件、LMS SCADAS Mobile可扩展数据采集前端及相关硬件,搭建了往复压缩机管道振动测试分析系统,对北京某管道公司高压压缩机管道系统的试验模态和工作模态进行了测试分析,并对测试结果与Bentley AutoPIPE计算出的理论模态结果进行了对比。根据模态分析的结论,制定了合理的减振方案,减振措施现场实施后效果显著,验证了本文模态分析方法的正确及有效性。     

基于气柱共振的往复压缩机出口管道减振技术应用

基于传递矩阵计算气柱固有频率,针对某单位往复压缩机出口管道以及空冷器的振动情况,研究了管道气流脉动的控制方法。通过对现场管道进行实际测量,建立管道气柱和机械的模型,找到了现场振动大的根本原因,并从气柱和机械2个方面分别进行减振措施,通过增加孔板和增大阻尼来改变其气柱和机械固有频率,现场施工后压缩机组出口管线和空冷器振动明显下降,表明改变气柱固有频率能够有效降低压缩机组出口管道和相应附件的振动,保护机组整体安全稳定运行。     

基于LMS Test.lab的压缩机管道振动测试与分析

提出了应用LMS Test.lab进行往复压缩机管道振动测试的新方法,利用LMS Test.lab数据采集、分析软件及相关硬件,搭建了往复压缩机管道振动测试系统,对管道系统的固有频率进行了测试,并对测试结果进行了验证,从而证实了本系统的准确性与实用性.     

大型工艺往复压缩机系统振动分析

对大型工艺往复式压缩机系统出现振动异常现象的原因进行分析,计算了不平衡力/力矩,在扰力矩计算的基础上对压缩机基础振动状况进行了分析;建立了压缩机-驱动电机轴系模型并进行了有限元模态分析,得到了轴系振动前六阶振型与相应频率;建立了气流脉动与管道系统振动分析的有限元模型,进行了有限元分析计算,得到了管路系统的固有频率和相关研究节点的振幅。分析计算结果表明：由扰力矩引起的机身振动在允许范围内;管路系统的流固耦合振动是导致压缩机系统发生振动故障的主要原因。通过调整压缩机运行转速,改变了激振力频率;提出了管路系统优化方案,优化后的管路系统的固有频率显著提高,能有效避开激振力频率,明显降低管路系统的振幅,其最大振幅降至165μm,满足API618标准要求。     

往复压缩机管道振动分析与控制

对某往复压缩机管道系统的机械特性、气柱特性、气流脉动及机械振动响应进行数值模拟。根据往复压缩机管道系统建立合理的力学模型,并结合压缩机设计参数、运行工况及介质状态参数找出了引起压缩机管线振动的根本原因。最终,制定了合理的整改方案,振动消减效果明显。     

基于LMS Test．1ab的压缩机管道振动测试与分析

提出了应用LMS Test．1ab进行往复压缩机管道振动测试的新方法，利用LMS Test．1ab数据采集、分析软件及相关硬件，搭建了往复压缩机管道振动测试系统，对管道系统的固有频率进行了测试，并对测试结果进行了验证，从而证实了本系统的准确性与实用性。     

往复压缩机管道气流脉动分析及控制

管路振动是往复压缩机应用时的重要安全隐患,主要阐述了往复压缩机管道气流脉动引起管路振动的原因;基于平面波动理论,对某一往复压缩机的排气管路进行气流脉动计算与分析,并根据API618中气流脉动的相关要求进行校核,采用增设孔板的方法来消减压力脉动幅值,通过在排气缓冲器出口安装合适的孔板,最终将管道压力脉动幅值控制在标准规定的范围内。     

钢质压力管道模态的有限元分析

主要介绍了ansys软件的功能以及压力管道的模态理论计算方法,最后提出了使用ansys软件进行模态分析方法,并得出用该软件分析模态的主要步骤。并且使得在工作中压力管道的震动控制一定要远离固有频率,以避免发生共振而使管道系统发生破坏失效。     

基于ANSYS Workbench的输液管道系统振动控制仿真研究

以折弯式管道为例研究了输液管道系统的振动控制。首先,建立了输液管道系统的运动方程,但由于方程在离散过程中结构矩阵和流体矩阵的数值计算量过大,在计算过程中常出现溢出错误,因此使用模态缩减法简化矩阵以便于进行计算;其次,在高频振荡流体载荷的作用下,利用ANSYS Workbench的双向隐式迭代法计算管道系统的动力学特性;最后,建立带有节流孔板的管道系统有限元模型,研究了节流孔板对系统振动的抑制作用。计算结果表明节流孔板对输液管道系统的振动控制是非常有效的。     

冲击气流作用下放空管道流固耦合动力学分析

为了解决某装气站放空管线排气放空时引起的管路振动问题,建立流固耦合三维动力有限元模型,采用瞬态时间历程分析方法对放空管道进行冲击气流下管道动力响应仿真分析。其中管道内流体分别选择氮气和液化气,建立现有管道流固耦合三维动力有限元模型;进行2种流体介质下管道结构动力响应对比。通过研究管道在冲击气流作用下的振动机理和振动特性,从管道结构入手提出了该放空管道振动控制的措施,给出了减振方案。建立减振方案中管道的流固耦合动力有限元模型,进行仿真分析并与原方案计算结果进行了对比,发现管道系统的振动得到大幅度的降低,验证了所提出的减振方案可以对管道振动进行合理有效的控制,确保了管道振动幅度在安全裕度内。     

Similitude study of an in-service industrial piping system under high flow induced vibration

Flow induced vibration problem of an in-service duplex stainless steel piping system was investigated in previous research. The investigation required multiple sets of site measurement results at the offshore gas processing platform which raises the concerns of safety and its practicality. A lab scale of the mentioned piping system is preferable to study the flow induced vibration problem at different operating conditions to better understand the dynamic behaviour of this piping system. In addition, most of the dimensional analyses were performed either solely on structure or fluid system. System with flow induced vibration problem has never been attempted and thus it is important to perform similitude study of the piping system prior to fabrication of the lab scale model. Buckingham Pi theorem was applied and the similitude was verified by computational mechanics both qualitatively and quantitatively. The calculated non-dimensional variables of a scaled piping system in describing the flow characteristics which contribute to the structure deformation give similar scale factor, flow pattern and flow induced dynamic deformation and stress in this fluid-structure interacted piping system indicating that geometric, kinematic and dynamics similarity are achieved.     

基于阻尼减振技术的热电厂减温减压器管道研究

为解决抚顺某热电厂减温减压器减温水管道振动严重的问题,将阻尼减振技术应用到管道减振中。开展了对减温水管道系统振动频率和速度的现场测量及其图纸资料的搜集,运用有限元分析软件Sap2000建立了管道有限元模型,进行了模态和力学分析,掌握了减温水管道的振动特性,并且对管道进行了阻尼减振模拟仿真,建立了管道振动特性与阻尼减振技术之间的关系。依据模拟仿真的数据结果,提出了解决管道振动的最佳方案。该方案运用阻尼减振技术,在不停机、未改变管道原有结构布置的情况下,在管道的适当位置安装了阻尼器,实现了工程项目的减振改造。实际改造结果表明,安装了阻尼器的管道振动速度达到了管道振动安全标准的要求,能够保证机组长周期、稳定运行。     

桁架式支撑臂模态分析与振动主动控制研究

建立了一维大型空间可展开桁架式支撑臂的动力学模型,计算了支撑臂各阶模态的频率和振型,以及在各阶模态下的杆件模态应变能。基于杆件模态应变能对压电陶瓷作动杆的位置进行了优化设计。基于独立模态空间方法运用二次型最优控制理论,对支撑臂进行振动主动控制研究。对含有主动构件的空间桁架式支撑臂的振动主动控制进行了仿真,比较了控制前后支撑臂振动幅值的变化。仿真结果表明,该控制策略具有较好的振动控制效果。     

铝锭堆垛机传动系统齿轮的有限元模态分析

研究了铝锭堆垛机翻转装置传动系统中齿轮的固有振动特性,运用有限元分析软件ANSYS对齿轮进行了模态分析,计算出了固有振动频率和模态振型,为齿轮传动系统的动态响应计算和分析奠定了基础。通过有限元法分析了传动系统各个齿轮的固有振动特性,用有限元分析软件ANSYS计算出了齿轮的各级模态频率和振型,为传动系统的齿轮动态设计提供了参考,也为诊断齿轮传动系统故障提供了一种方法。     

管道系统振动声辐射的数值计算方法

基于管道振动的模态分析及谐响应分析，计算管道的声辐射效率，建立结构体振动与其辐射噪声之间的关系。文中首先建立管道的圆柱壳模型，进行管道结构动力学分析，采用有限元方法获得结构表面振动速度；然后根据结构声辐射理论，并且采用边界元法离散积分方程，通过建立管道的声场模型，得到管道结构在谐波激励下的声辐射效率，为降低噪声提供理论依据。计算结果表明，本文所建立的振动和声辐射模型及算法是有效的。