基于流态-模态联合分析的泵站管道结构优化

为实现泵站管道结构的安全运行,针对因管道结构设计不当引起的不利振动问题,提出基于流态-模态联合分析的泵站管道结构优化方法。以某提灌工程输流管道为研究对象,首先,对不同岔管接入角度模型进行流场分析;其次,利用附加质量法建立流、固耦合模型,实现不同岔管接入角度的管道模态分析;最后,综合流态及模态分析结果,确定岔管最优的接入角度。计算结果表明:采用流态-模态联合分析方法,对单因素优化结果综合评判,针对该工程选定管道结构设计的岔管接入角度为60°时,可避免结构产生共振,减少管道内的能量损失,并能有效降低管壁的磨损。该分析结果为管道工程的后期改造提供了理论依据,在实际工程中应予以借鉴,以减少管道不利振动造成的损失。