流体激振力对高速泵转子振动特性的影响研究

对高速泵三维流场进行了非定常计算,分析了高速泵内的压力分布情况。研究了高速泵叶轮上的稳态径向力和脉动径向力,分析了流体激振力对高速泵叶轮系统的振动及其轴心轨迹的影响。计算结果表明:泵内部流场的压力分布合理,稳态作用力的计算符合实际数据;瞬态作用力与叶轮和隔舌的干涉流动有很大关系;在脉动激振力作用下,泵转子振动响应谱图中出现了脉动激振力的频率及其谐波频率。     

非稳态流体激励下离心泵转子振动特性研究

建立了离心泵全流道三维定常及非定常CFD数值模型,通过非稳态计算得到作用于叶轮上的流体激振力,同时建立了泵转子有限元模型,研究不平衡质量与非稳态流体激振力对转子振动特性的影响。研究结果表明离心泵叶轮内流体激振力具有多种频率成分。不考虑转子上不平衡质量影响时,叶轮处转子在流体激振力作用下振动幅值最大,依次为转轴中部、下部轴承和上部轴承对应的转子位置。转轴上不同位置振动频率特性具有差异,实际故障诊断时要考虑测试部位的影响。考虑不平衡质量影响时,在远离受流体激振力作用的叶轮部位,转子振动频率成分减少。     

流体激振及其对离心叶轮转子的影响

求出了离心泵叶轮所受的流体激振力,并研究了离心泵在考虑流体激振力时的动态特性。建立了在该状态下的运动微分方程。分析了流体激振力对离心泵叶轮系统的振动及其轴心轨迹的影响,为离心泵的监控和设计提供了理论依据。     

水力激振加剧离心泵振动的试验研究

对一次偶然发现的离心泵振动值偏高问题进行根本原因分析,找出导致加剧泵振动值偏大的根本原因来自于水力激振;通过改善叶轮流道制造质量,达到了降低泵振动值的满意效果,提出高能量离心泵~([1])振动值偏大现象与水力激振有很大关联。     

重芳烃塔顶泵叶轮切割分析

芳烃装置中的重芳烃塔顶泵自开工以来,泵的工作点偏离设计正常工作点较多,致使泵驱动端水平方向3H点振动偏大,高达7.0mm/s,本文详细分析了叶轮切割后,使泵的富余能头减少,达到降低流体激振引起的振动,提高泵的运行可靠性。     

流体机械可靠性预测的非线性数值方法

对承受流体动力作用的机械结构进行可靠性预测,在非线性流体激振理论基础上,提出了非线性振荡边界元数值方法。给出了流体激振可靠性分析的非线性振荡模型,建立起流体动力分析的边界积分方程及求解格式,提出了流体结构动力可靠度的计算方法。针对叶轮机械的叶片可靠性分析显示,该方法能快速、有效地预测结构承受流体激振的可靠性和安全性,开发的软件可应用于流体机械结构稳定性评定和管路系统振动分析等化工过程及动力工程问题。     

带有支座松动故障的离心泵叶轮转子分岔特性分析

将离心泵叶轮转子系统简化为中间带有刚性圆盘的柔性转子,在引入非线性横向流体激振力的条件下,建立带有支座松动故障的不平衡离心叶轮转子在非线性轴承油膜力作用下的振动模型,并推导系统的无量纲运动方程.运用数值积分法研究系统的分岔特性,分析横向流体激振力以及松动端轴承支座质量对该类离心泵叶轮转子系统非线性动力学特性的影响.     

立式屏蔽泵振动特性分析及叶轮结构优化

由于立式屏蔽泵的叶轮转子振动是影响其可靠性和安全性的关键因素。以某型立式屏蔽泵为研究对象,分析诱发振动的流体激振力主要是叶轮承受的不平衡轴向力,结合离心泵设计理论和工程经验,提出了2种改进方案。采用流固耦合模拟技术,分别进行了泵内流场、叶轮静应力、预应力模态计算,比较分析2种改进方案,结果表明方案A承受不平衡轴向力更小,内流场水力损失更少,更不易产生共振,为同类型泵的减振设计及优化提供一定参考。     

基于叶轮转子系统下的干气密封轴向振动分析*

为探究基于叶轮转子系统下干气密封轴向振动特性,基于干气密封结构特性,建立叶轮转子-轴承-干气密封系统轴向振动模型,采用待定系数法进行求解,推导得出静环轴向振动幅值表达式;建立叶轮转子-轴承-干气密封系统几何模型,运用ANSYS Workbench软件进行模拟仿真计算,分析气膜刚度和激振力对轴向振动的影响。结果表明:气膜刚度对动、静环振动幅值的影响不大;动、静环振动频率相同、振动幅值相同,说明动、静环的追随性高,其间隙稳定,从而保证干气密封的稳定运行;动、静环位振动幅值与激振力成正比关系,说明激振力严重影响干气密封的稳定性,为提高干气密封的稳定性,应平衡好叶轮的轴向激振力。     

叶轮偏心间隙气流激振力的数值模拟

叶轮偏心引起的叶顶间隙气流激振影响透平轮机械的安全运行,运用CFD理论研究了气流激振问题,通过Fluent软件对轴流引风机的一级带偏心叶轮的内部流场的数值模拟,计算出了该级叶轮由于叶轮偏心引起的叶顶间隙静态气流激振力,该数值模拟计算结果与理论计算结果取得了较好的一致.通过改变叶轮的叶顶间隙、偏心距以及转速,可以发现由叶轮偏心引起的叶顶间隙静态气流激振力F与叶顶间隙δ成反比,与叶轮偏心距e、转速n成正比.