运行参数与轴流泵流体激励力的关系

泵内非定常压力脉动会引发泵体的结构振动,运行工况的变化会改变泵内流场的流动状态,从而对泵的振动特性产生影响。通过流体力学计算软件FLUENT对某台立式轴流泵内流场进行仿真计算,分别改变泵运行速度和流量两项参数,得出转速改变后,叶轮受到的力会偏离了相似理论的计算值;工作在小流量时,泵内压力脉动与叶轮受力均大于大流量工况,且叶轮区域出现流动分离现象,不利于振动噪声的控制。     

叶片数变化对轴流泵流体激励力影响

泵的振动有一部分是由泵内的非稳定流动引起的,叶片数的改变会引起泵内非稳态流场的变化,从而对泵的振动特性产生影响。通过流体力学计算软件FLUENT对某台立式轴流泵内流场进行仿真计算,先通过定常计算得出泵的性能与叶片数的关系,并以定常计算结果为初场进行非定常计算,得出分别在3、4、5叶片下,作用在泵壳及叶轮上的流体激励力的变化情况。结果表明额定工况下4叶片设计的扬程和效率最高,随着叶片数减少,1倍叶频处的压强系数峰值逐渐增大,泵内流体激励力脉动变强,会使流动诱导的振动增加。     

轴流泵振动原因浅析

本文作者结合工作实际针对立式轴流泵机组在运行中引起振动的三种原因进行了简要分析,对从事泵站检修与运行人员具有一定的参考意义。     

换热器内部流体诱发振动稳态响应分析

针对换热器结构振动特性问题,分析换热器内部流体诱振引起的换热器整体振动,得到换热器固定约束处的支反力。为此提出从流体到固体侧的单向耦合,利用商业CFD软件FLUENT计算流体场,得到换热器壳面和管束上的压力分布,利用MATLAB处理FLUENT输出的流体压力,并且对压力做频谱分析,结构建模采用线性模型,不考虑结构的非线性因素,将频率信号加载到ANSYS中做单频率的谐响应分析,得到支撑处的单频支反力,然后叠加各个频率成分得到稳态多频率成分的支反力。     

螺纹管换热器管外流体诱发振动计算

换热器管束振动分析是换热器设计中非常重要的一个环节,直接影响换热设备使用过程中的安全、使用寿命和噪声等性能。通过对某一螺纹管换热器的振动分析,分别采用HTRI软件和标准GB/T 151—2014的方法进行计算和比较,并结合两种算法来进行振动计算,得出了较为可靠的结论。     

往复式压缩机缓冲罐振动分析与控制

针对某储气库往复式压缩机组一级进气缓冲罐振动超标问题,对进气缓冲罐的振动及压力脉动进行测试分析,结合数值仿真分析讨论引起压缩机组进气缓冲罐振动超标的主要因素。为了有效解决缓冲罐振动超标问题,提出更改缓冲罐结构、安装刚性支撑和改变缓冲罐进气方向等振动治理方案,并进行数值仿真验证。根据现场工艺要求和条件,完成一级进气缓冲罐的现场改造,并进行现场振动测试分析和评价,结果表明治理后振动速度最大值为7.83mm/s,压力不均匀度为0.945 %,均满足API(American Petroleum Institute) 618 标准要求。压缩机组进气缓冲罐振动治理实施效果表明,所提出的减振措施有效降低进气缓冲罐的振动,延长了缓冲罐的使用寿命并提高了其可靠性。     

基于数字信号处理的轴流泵压力脉动试验研究EI北大核心CSCD

传统电信号压力传感器受电流干扰严重,为准确地获得轴流泵内部压力脉动特性,采用高精度数字压力采集系统对一轴流泵模型的叶轮进口、导叶流道内和导叶出口进行压力测试,试验在包含马鞍区的4个流量工况(0.45Q_d、0.8Q_d、1.0Q_d、1.2Q_d)下进行。试验结果表明:在稳定工况(0.8Q_d、1.0Q_d、1.2Q_d)下叶轮进口监测点P1的时域信号为规则的正弦波,脉动周期与叶片通过周期一致;受叶轮与导叶的动静干涉影响,导叶内部P2及出口P3均出现了小峰值的二次谐波。在非稳定工况(0.45Q_d)下各点的时域信号均出现较大峰值的二次谐波。通过快速傅里叶变换(FFT)获得了各监测点的频域结果:稳定工况下各监测点的压力脉动主频均为叶频(BPF),从叶轮进口至导叶出口幅值逐渐减小;非稳定工况下由于回流和叶顶泄漏涡等因素的影响,各监测点的频率成分复杂,主频向高频段移动且伴随有较强高频信号,脉动幅值大于其余工况。     

传动装置结构振动计算和试验研究

船舶传动装置是船舶结构振动的主要激励源,现有的传动装置振动分析侧重于轴系振动,主要针对轴系的安全性,没有考虑结构振动的影响。论文以试验室传动装置试验台架为对象,用ANSYS有限元软件建立了整个传动装置的试验台架计算模型,通过计算数据和实验数据的对比,验证了有限元计算的可靠性,并通过改变激励条件,研究了船舶传动装置结构振动的传递规律。     

激励力施加方式对结构振动特性影响研究

为了更合理地预测空压机结构振动特性,对CZ60/30型往复式压缩机进行有限元数值模拟,研究激励力施加方式对机体振动特性的影响。首先建立空压机机体有限元模型,并计算空压机机体受到的主要激励力。在进行活塞侧推力和气体力对气缸内壁的激励加载时,按照等活塞行程和等运行时间两种方式将一个运动周期分成10部分,分析不同激励力施加方式对计算结果的影响。结果显示等活塞行程分段方式仿真结果更能反映空压机低频振动特性,计算结果与实验数据较为吻合,证明了计算方法的可行性。     

叶梢小翼宽度对泵壳脉动压力影响的数值分析

叶片梢部加小翼可以改进喷水推进泵空泡性能,但由于叶梢小翼具有一定的宽度和厚度,会影响泵的水动力性能。在试验中发现叶梢增加小翼后,泵壳上的脉动压力发生变化。为分析叶梢不同宽度的小翼对泵壳脉动压力的影响,利用三维建模软件,针对某一轴流泵,保持叶梢间隙不变,在叶片梢部加装不同宽度的小翼,通过数值计算方法分析了梢部小翼对喷水推进泵水动力性能的影响。再通过非定常流场计算,分析叶梢小翼宽度对泵壳脉动压力的影响。结果表明：在该叶梢小翼宽度变化范围内,随着小翼宽度的增加,泵壳脉动压力先减小后增加。     

高效液相色谱输液泵流量脉动的研究

设计并搭建了输液泵输出流量脉动测试装置,在不同测试条件下,研究了高效液相色谱系统中常用的串联式和并联式往复柱塞泵的流量脉动。实验得到了这2种输液泵流量脉动率随流量或背压的变化趋势,并证实输液泵的流量脉动周期与凸轮运动周期接近。利用脉动阻尼器来降低流量脉动,可使2种输液泵在6.5 MPa背压下的流量脉动率降为原来的10%左右。该测试装置及方法可在高效液相色谱输液泵的设计改进过程中提供帮助。     

转子泵扭叶脉动系数计算的通用拟合方法

为实现扭叶转子泵流量脉动计算方面的高效通用性,基于扭叶转子的高形端面轮廓构造方法和轴向扭叶构造原理,以端面共轭轮廓段的动瞬径长度为变量,建立出一个工作循环中包含积分的扭叶理论流量公式和不含积分的拟合公式,并就圆弧扭叶转子进行实例分析。结果表明扭叶理论流量拟合计算与精确计算的结果完全一致,拟合方法简单方便、精度高;脉动系数与扭叶角具有近似的负线性变化规律,扭叶角越大,流量脉动系数越小,脉动质量越好;3扭叶60°扭叶角为无脉动转子轮廓构造的最佳值,此时的扭叶理论流量等于直叶理论流量的均值。     

液力偶合器强度及轴向力分析

本文阐述采用美国SDRC公司的I—DEAS最新软件产品,对循环圆为桃型的液力偶合器的泵轮及与之相连的转动外壳进行了强度计算,轴向力分析,给出了全场应力分布图,几何变形图,指出了偶合器危险部位所在,并做了强度校核。     

流体可压缩性对半无限流体域中结构振动的影响

本探讨了流体可压缩性对半无限流体域中结构振动的影响。研究结果表明：在“软”边界(自由表面)半无限流体域中，流体可压缩性对结构振动响应的影响要比在“硬”边界(刚性壁面)半无限流体域和无界流体域中的影响小，特别是在低频和结构离自由液面较近的情况下，流体可压缩性对结构振动响应影响不大。     

高压液体流量标准装置研制

为解决民用飞机高压液压油流量计校准问题,研制了高压液压油流量标准装置,标准装置采用高压柱塞泵提供流量源,通过变频调速和比例控制阀配合调节的方法实现流量装置的流量和压力宽范围调节,标准装置以活塞式体积管作为主标准器,实现了高压条件下的流量计校准。利用该标准装置对圆柱齿轮流量计在变压工况下进行校准试验,高压工况下流量计仪表系数与常压工况相差超过5%,证明开展高压变压下流量计计量性能及修正方法研究的重要性,该标准装置的建成为高压下流量计校准及计量性能研究提供了有效的手段,具有很高的实用价值。     

双面静水压下含点阵增强柱和空腔的夹芯板水下声振计算方法研究

随着潜艇工作深度不断增加,含点阵增强柱和空腔的复合材料夹芯板因其高强度和声振性能可设计性强的优良特性逐渐被应用于外部壳体结构。为建立一种考虑双面静水压的含点阵增强柱和空腔的复合材料夹芯板水下声振计算方法,研究高潜深环境下双面高静水压对围壳等内部充水结构声振性能的影响,本研究利用多层次均质化等效方法将含增强柱和空腔的水下复合材料夹芯板芯层等效为正交各向异性材料,得到均质夹芯板模型,然后基于应变能密度相等将横向双面静水压等效为面内均布载荷,对基于LW理论模型的均质夹芯板的水下振动方程进行修正,进而提出了一种考虑双面静水压的含点阵增强柱和空腔的复合材料板水下声振计算方法。最后,利用数值计算方法对本研究方法的准确性进行了验证,结果表明理论解与数值解吻合较好。该方法可以较准确的预报双面静水压对含点阵增强柱和空腔的复合材料夹芯板声振性能的影响。     

一种液体连接器的流阻测试方法

流体连接器又名液压快换接头,流体连接器流量流阻测试方法主要用于实现流体连接器流量流阻的测试,通过对产品测试寻求降低流体连接器流阻损失的途径及方法。测得流量流阻,获得流体连接器产品改进及流体工程系统合理设计的科学数据,为降低动力消耗提供的数据支持,为装备研制部门选用合理的流体连接器及相关研发提供技术保障。