循环水槽动力段壁面振动的影响因素分析

在已知循环水槽动力段壁面振动主要是径向振动的情况下，为了研究影响其振动规律的影响因素，本文建立了叶轮旋转状态时的循环水槽动力段流场与壁面相互作用的数值计算模型。用滑移网格实现叶轮的旋转运动，并分别用剪切应传输(shear-stress transport, SST)模型和有限固体模型进行流场区域叶轮水动力和固体区域应力的计算，同时考虑流体区域和固体区域的变形，分别求解流体和固体控制方程，通过流体-固体交界面传递计算数据实现双向流固耦合计算。结果表明：增加叶轮叶数可以显著地降低壁面的振动，且壁面区域的固有频率对振动的影响很小，叶频对对壁面振动大小起决定性作用。     

汽轮机叶轮振动实验装置研发

利用激振法模拟汽轮机叶轮振动,观察并记录相应频率对应的振型.分析出影响汽轮机叶轮振动的主要因素,从而有针对性的进行调整,避免叶轮产生振动,减少汽轮机运行过程中因振动而导致的事故.     

基于单向气固耦合的叶轮振动特性分析

为研究空气流场中离心式叶轮受气流激振的受迫振动问题,利用建立等效力学模型的方法,实现叶轮受力复杂简单化的振动特性分析。应用ANSYS Workbench软件对离心式叶轮进行预应力模态分析,得到叶轮结构的固有频率,与理论计算固有频率进行对比,验证模态分析的有效性。基于单向气固耦合分析准确反映叶片的振动特性,叶轮在离心力、气动力及自身重力的作用下模态分析得出最大应力集中在叶片的前缘区域,此区域为最薄弱部分。通过叶轮在不同载荷作用下最大等效压力及最大变形量对比,得出叶轮高速旋转产生的离心力对模态分析占主导因素。     

离心泵叶轮湿模态及其影响参数分析

采用数值模拟方法,验证了离心泵流道形状的合理性,分析了叶轮干、湿模态的变化规律及叶轮前后盖板曲率半径对叶轮各阶次固有频率的影响。相对干模态,湿模态下离心泵叶轮第1、2阶次固有频率降低24%,第3阶次和第4阶次固有频率分别降低34%和21%,各阶次振型保持一致但振动幅值有明显减小;叶轮前盖板曲率半径为12.3 mm和16.3 mm时,叶轮第1、2阶次固有频率减小而第3、4阶次固有频率增大,叶轮后盖板曲率半径为28 mm和38 mm时,叶轮前4阶次固有频率皆增大。为分析离心泵叶轮的振动特性及结构的优化设计提供了参考。     

循环水泵更换高抗汽蚀叶轮改造

对中海油能源发展股份有限公司惠州石化分公司4 500m~3·h~(-1)冷水循环水泵效率低、电流过高、噪音高等问题进行原因分析,制定处理方案,最终择优选择更换高抗汽蚀叶轮的方案,最后解决了循环水泵汽蚀严重的问题。实践证明,用高抗汽蚀叶轮替换原叶轮,可以在大循环水泵的改造中借鉴使用。     

二元法矿用离心泵叶轮的计算机辅助设计

本文针对传统一元设计理论和叶轮绘型方法的缺陷及矿用离心泵流量大、扬程高、比转数相对较高的具体特点，采用与实际流动情况更为接近的二元轴对称势流理论对矿用离心泵叶轮进行了计算机辅助绘型设计，给出了具体的实现步骤及方法。     

具有局部故障滚动轴承的振动分析(Ⅰ)外圈具有单一局部故障

在基于弹性力学的正常滚动轴承二自由度动力学模型的基础上,考虑外圈局部点蚀缺陷宽度以及深度对接触变形的影响,引入滚动体通过缺陷时接触变形量的变化,建立了外圈产生单一局部故障的滚动轴承的动力学模型.通过仿真,证实了当外圈产生单一局部缺陷时,滚动轴承振动信号的低频成分为滚动体通过外圈的频率及其倍频这一在滚动轴承故障诊断中常用的结论,并合理解释了倍频产生的原因;最后通过实验进一步证实了所建立模型和仿真结果的有效性.     

离心泵叶轮计算机辅助几何设计

改进离心泵叶轮的设计方法和设计手段是改进离心泵性能和提高离心泵效率的重要途径。本在分析了目前的离心泵叶轮几何设计方法缺陷的基础上，给出了一种新的离心泵叶轮的计算机辅助几何设计方法，并在计算机上实现。     

部分流泵的全三维湍流数值模拟

借助Fluent软件,选择标准κ-ε模型和标准壁面函数对单级部分流泵在设计工况方面进行了三维湍流数值模拟,分析了叶轮、涡壳内流体的流动,指出径向直叶片叶轮进口的冲击损失很大,隔舌前后是能量损失、产生噪声与振动的主要区域,隔舌对泵性能影响较大,蜗壳内存在两个反向的旋涡,蜗壳内的流体在主流和二次流的共同影响下沿着流道向前推进。最后,对泵性能的预测值与实测值作了对比,验证了数值模拟的正确性。     

基于水平低应变法的高承台桩缺陷检测研究

通过模型试验探究高承台桩埋藏段存在不同尺寸缺陷时的桩身质点水平速度响应,结合有限元(FEA)分析试验结果. 结果表明,基于桩的水平振动特性的低应变检测方法可以用于识别高承台桩桩身缺陷,且缺陷处截面直径越小,桩身质点水平速度响应曲线中缺陷处反射越明显. 随着缺陷高度的变化,缺陷处顶、底面反射信号可能会产生叠加或分离现象,导致不同缺陷高度下缺陷反射的波形不一致. 在数值模拟中,当采用柔性剪切梁单元模拟高承台桩时,数值模拟结果和试验结果吻合较好. 在实际工程中,当应用水平低应变法检测桩身完整性时,推荐采取近承台处激振、近承台处速度采集,可以根据缺陷处反射起振时间较精确地计算桩身缺陷埋深.     

离心泵变工况流场及叶轮流体激振力研究

目前采用势流理论计算离心泵叶轮的流体激振问题的结果不佳,对离心泵三维流场进行了定常和非定常计算,分析了不同工况下离心泵蜗壳内的压力分布情况,研究了不同工况下的离心泵叶轮上的稳态和瞬态作用力的变化规律.计算结果表明,稳态作用力在不同工况下的计算值能较好符合实验数据,离心泵偏离设计工况时稳态作用力会显著增加;瞬态作用力与叶轮和隔舌的干涉流动有很大关系,不同工况下瞬态作用力呈周期变化,其变化频率与叶片通过频率基本一致,随流量增大其幅值也显著增大.对稳态和瞬态作用力进行深入研究可以为离心泵叶轮流固耦合振动分析打下基础,有利于离心泵叶轮转子系统的减振降噪.     

汽轮机失谐叶盘局部化振动试验研究

针对汽轮机叶盘系统由于失谐将产生局部化振动问题,搭建了失谐叶盘系统,对不同工况失谐叶盘系统进行固有频率和振型测量。结果表明:随着失谐量增加,叶盘系统的固有频率下降,失谐量越大,频率下降越明显;在节线数时,出现一边的振动失谐变化最明显,振动区域发生改变;在节线数时,在轮盘上的节经线变化明显,发生一定弯曲。因此,在制造汽轮机的叶轮时,应避免应力集中导致叶轮裂纹及损坏,保持轮盘平衡孔数为奇数。     

减弱离心叶轮射流——尾流结构对叶轮机内效率和“喘振”性能的影响

本文主要通过对离心叶轮机械一些部件的流动损失根源,和不稳定流动状况的解析和实验结果分析,得出假设:离心叶轮通道出口的射流——尾流结构的减弱,是影响叶轮机内效率和“喘振”性能的中心环节。文章最后指出,本文的论证,实际上是给一种新的离心叶轮的气动优化方法——所谓“准则筛选法”,得以成立的基础作了一个概括的阐述。     

屏蔽泵振动噪声测试及分析

对设计制造的屏蔽泵额定工况下的振动噪声特性进行了测试,对测试数据进行处理,获得了烈度、加速度级、声压级频谱。通过对各个频谱图进行分析研究,并结合泵组的额定工作转速、叶轮的结构参数等分析了屏蔽泵产生振动噪声的主要原因。在此基础上确定了屏蔽泵的优化设计方案,事实证明改进后的泵的振动噪声性能得到了明显的改善。其研究结果对改善屏蔽泵振动与噪声现状,提高其整体动力学特性具有重要的理论与实际意义。     

轴流泵振动加速度状态监测诊断系统的研究与设计

机械振动加速度信号能反映出设备运行状态的信息。由于其成分复杂,在对信号的测量和诊断方面提出了较高要求。本文采用PXI作为硬件平台,配合强大的分析软件,设计出一个轴流泵振动加速度状态监测诊断系统。该系统能够进行振动烈度和分频幅度谱的分析处理,通过对振动加速度信号的特征提取能在线诊断发生故障的原因。实验表明系统能对径向、切向和轴向振动加速度进行监测,并且对轴偏心、叶轮偏心和口环磨损等机械故障能作出准确地诊断,完全达到了设计的要求。     

离心泵叶轮内三维PIV测量实验分析

介绍了三维粒子图像测速仪的测试方法,对三维PIV测试技术的示踪粒子的定位方法进行了分析,并将其应用于离心泵叶轮内部流场的流速分析。通过实验得到了不同叶轮半径的叶轮内圆周与径向的速度分量和径向流面上速度矢量的变化以及二次流的分布情况,发现压力面的速度由低到高、吸力面的速度由高到低地变化,这种变化随着叶轮半径的增大,有较为稳定的趋势。实验结果表明三维PIV测试技术对离心泵内部流场流速的测量具有较好的效果。     

空气透平压缩机钎焊叶轮失效分析

对铜基钎料钎焊叶轮进行宏观、微观检查及断口电镜分析。结果表明：叶轮为疲劳破坏。钎焊形成的缺陷和钎缝金相组织成分偏析是导致疲劳裂纹产生的主要原因。     

轧钢机结构耦合振动问题

分析了自动轧管机主传动系统扭转振动、横向振动和齿轮振动间的耦台关系，建立了结构耦合振动方程。通过对方程的讨论，找到了该机的动力学缺陷，指出了解决的途径。     

超声辅助切削SiCp/Al复合材料棱边缺陷有限元仿真研究

对超声辅助切削SiCp/Al复合材料棱边缺陷进行了有限元仿真研究,分析了超声激励方式、切削参数对SiCp/Al复合材料棱边缺陷的影响。结果表明:相比于普通切削,超声辅助切削改善其棱边缺陷,其中刀具Y方向振动方式切削显著减小棱边缺陷,次之为椭圆振动方式切削和X方向振动方式切削;超声辅助切削时,大切深不利于形成优良的棱边质量;刀具Y方向振动方式切削下,小范围变化的前角对棱边缺陷几乎没有影响,而X方向振动方式切削下,刀具前刀面的磨损会导致棱边缺陷更加严重。     

中低比转速率心泵叶轮几何参数优化

中低比转速离心泵效率普遍不高,主要因素是泵的圆盘摩擦损失过大,而圆盘摩擦损失又和叶轮直径的五次方成正比,针对这一特点,提出了以减少泵的圆盘摩擦损失为目的方法,即以叶轮直径最小为目标函数,综合考虑叶轮进口直径、叶轮叶片进出口安放角,叶轮叶片数等设计变量,建立相应的数学模型,通过优化计算,获得满足一定扬程和流量的上述参数的最优组合,从而提高中低比转数离心泵的效率,缩短泵的设计周期。