输气管道气固耦合振动特性分析

针对管道振动情况的研究,提出考虑气体压力脉动与管道耦合作用下的管道振动特性分析的计算模型与计算方法。根据管道结构建立了具有异径管活塞式压缩机的输气管道模型,在该模型的基础上,结合管道结构参数,建立管道系统气柱固有频率、气体压力脉动、激振力的计算方法,通过这些计算方法得出气柱固有频率、气体压力脉动与模态阶次之间的关系,以及异径管处的激振力与宽径比之间的关系;得出在激振力作用下,管道振动位移、速度的变化情况。将计算结果与现场测试值进行对比,发现计算值与测试值基本吻合,验证了计算模型与方法的正确性。研究结果表明:在异径管、弯管、汇流管等处,将压力脉动与管道的耦合作用考虑进管道振动研究分析中,更能真实地反映输气管道的振动特性,对提高管道寿命、减少管道振动具有重要的参考价值。     

温度对两端固支管道振动特性影响分析

采用三种有限元模型和实验的方法分析了两端固支管道各阶固有频率,选择其中一个较好有限元模型.利用该模型计算了管道在高温下的振动特性.提出了管道设计过程中不仅要在常温下进行振动特性分析,而且更应该注意对管道在工作温度下的振动特性分析,最终为管道系统的安全性和设计提供了理论依据.     

往复式自动化压缩机管道结构减振方法研究

压缩机管道结构的振动特征具有随机性,且方向不唯一,导致传统方法无法有效分析压缩机管道结构的减振特性,导致管道振动速度峰值较高。提出新的往复式压缩机管道结构减振方法。将往复式压缩机管道的振动方向分为的轴向振动和横向振动,获取往复式压缩机管道的振动特性;在气流脉动分析理论的基础上,通过消减气流脉动的方式实现往复式压缩机管道结构的减振。实验结果表明,所提方法的分析精准度高、减振效果好。     

管道系统振动分析与工程应用

阐述了管道振动产生的原因与机理，影响因素以及消减管道振动的技术方法，提出了研究管道振动今后的发展方向。     

窗式空调器管道振动的控制与疲劳寿命估算

针对窗式空调器的蒸发器管道和冷凝器管道的振动问题，从力和变形的角度分析比较了几种不同弯曲形状的管道的刚度和弯矩，并根据管道振动产生的疲劳损伤预估其寿命，最后研究了压缩机对管道激起的振动，提出了控制管道振动，降低噪声的技术方法。     

基础振动下直管道动态特性分析

针对基础振动对管道动力学特性的影响,导致管道传递效率降低和破坏的问题,运用有限元的方法建立了管道的流固耦合仿真模型。对比分析了有无基础振动对管道动态特性的影响,研究了不同的约束方式和结构参数对管道动力学特性的影响规律。结果表明:外激励对管道动力学特性的影响不能忽略,在强振动管道设计时应该考虑。     

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.     

K-5101/A压缩机管道振动分析及改造

针对某炼油厂的一台往复压缩机管网振动十分强烈的情况,通过对管道气体动力特征和管道结构的动力响应的分析,并结合振动测试和频谱分析,找到了管道振动的主要原因,提出了减小压力脉动的方法,并制定了有效的减振措施.管道经改造后振动有明显减小,保障了机组的高效安全运行.     

往复压缩机管道振动分析及改进

为了解决某往复压缩机管道的振动问题,通过对管道气体动力特征和管道结构的动力响应的分析.找到振动的根源为压力不均匀度超标、气柱共振和机械共振.概述了管道气柱固有频率、压力脉动和管道结构固有频率等计算的基本方法.针对其振动原因的分析,提出了优化设计思想,并对某炼油厂压缩机出口管道振动的实际情况,提出了减振改进方案,使机组能正常的工作.     

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。     

基于管壁振动频率特性的光纤流量监测系统

为提高石油生产中原油采收率,需对原油采集时的流量进行实时监测。提出一种基于管壁振动频率的光纤流量监测系统,通过对缠绕在油管外壁的传感光纤感应流体经过管壁时由湍流产生的振动,从而实现流量监测。通过实验总结出管壁的振动频率特性,并在此频率特性范围内确定出平均流量与管壁振动加速度脉动值的标准方差的量化关系,求解出相应的流量。     

高速往复压缩机管网振动研究

对高速往复压缩机管网振动进行了测试和阶比谱频率分析,找出了振动原因,确定出实际可行的减振方法和处理措施,经过改造后的机组,原振动较大点幅值得到大幅度降低。经长期运行后,振动点幅值无增大现象,根本解决了该机组管网振动严重、故障频繁、不能平稳运行等问题。     

基于流固耦合的高压油管振动疲劳特性研究

以高压油管为研究对象,开展了基于流固耦合方法的振动疲劳特性研究。通过计算流体力学(computational fluid dynamics,简称CFD)仿真获取高压油管内部燃油脉冲压力,并建立高压油管流固耦合模型进行振动特性仿真分析,能更准确地预测高压油管的振动疲劳寿命。结合发动机振动激励功率谱密度(power spectral density,简称PSD)信号、材料S-N曲线和传递函数结果,通过疲劳损伤累积模型进行了两种高压油管模型的振动疲劳寿命预测,对比分析了考虑燃油脉冲压力对振动疲劳寿命的影响,为后期高压油管的优化设计提供了指导。     

PTA压缩机气管道振动分析及解决方案

针对PTA透平压缩机组管道振动情况,利用CAESARⅡ对管道进行计算分析,确定引起管道振动的主要原因,并提出减振措施;对非正常工况下部分排气管道剧烈振动现象,进行定性分析,指出引起振动的原因和减少此类问题出现的措施。     

页岩气井下开采管路气固耦合振动特性分析

页岩气开采过程中,井下管路内气体与管路的耦合作用,会引起管路振动,这是此类管路振动失效的主要原因。管路振动响应特性与井下管路长度、气体流速及压力等参数有直接关系,因此,研究这些参数的影响对揭示页岩气管路振动规律,提高井下管路安全性及寿命有重要意义。针对页岩气井下管路,在ADINA软件平台中建立有限元分析模型,进行振动模态分析,研究管路长度、气体流速及压力对管路气固耦合振动特性的作用规律。研究结果为页岩气井下管路振动实验研究提供理论指导,同时为气固耦合振动特性研究奠定基础。     

主动液压激波作用下管道振动控制的运动分析与试验研究

为研究在主动液压激波作用下管道振动的动力学特性,建立流体的数学模型,设计出变频液压管网激振测试系统,用特征线法编程对激波作用下的有压脉动内流进行数值模拟。采用有限元法把管道简化为梁模型,建立考虑流固耦合的充液管道在激波作用下的振动方程,在保证特征线各断面与有限元节点重合的前提下,采用Newmark法编程将特征线法求得的流体各断面横向压力载荷施加到管道有限元的单元节点上,求得各断面处的动力响应。仿真结果表明,管道在轴向弹性支撑条件下,在激波作用下管道各断面压力和流速为简谐波,但两者呈反相关系。其横向各断面运动为简谐振动,振幅随系统压力的升高而升高,发现管道横向各断面振动波明显滞后于各断面对应的压力波,而轴向振动则由于弹簧与液体轴向力的耦合作用而出现较高的振动频率。数值模拟结果与试验结果基本比较吻合,揭示出流体动力学参数与管道振动之间的耦合关系,为激波作用下管道的二维振动特性及可控性研究提供了一些理论依据。     

4RDS型往复压缩机管网振动分析与处理

针对大庆油田天然气公司浅冷工艺中的3台4RDS型往复压缩机存在着管网振动严重,对该压缩机组及管网进行了振动测试和振动分析,找出了振动原因,采取了减振处理措施,解决了该机组管网振动严重的问题,保证了该装置的安全平稳运行。     

随机振动载荷作用下航空液压管路疲劳寿命数值预估

液压管路作为飞机液压传动系统的重要组成部分,是飞机安全飞行的重要保障。由于飞机飞行环境的复杂性,随机振动载荷下的疲劳分析是飞机液压管路动力学设计的重要手段。选取大型客机C919左侧机翼的一段典型液压管路作为研究对象,应用ABAQUS有限元软件进行随机振动响应分析,获取随机振动载荷下的应力响应功率谱密度函数,对液压管路在随机振动载荷下的强度特性进行分析,结合S-N曲线对管路结构危险部位疲劳寿命进行预估,为航空液压管路的设计及优化提供了理论参考。     

充液周期管路的轴向振动带隙特性

充液管路的固液耦合振动广泛存在于各种工程领域中,对其振动控制进行研究具有重要意义。将声子晶体思想引入到管路结构设计中,将管壁设计成周期性结构,可以利用带隙特性实现管路的振动控制。利用平面波展开法,计算固液耦合条件下的周期管路结构轴向振动能带结构。计算表明,周期管路结构的轴向振动存在振动带隙,液体耦合效应使振动带隙的频率范围降低。同时分析泊松耦合、管壁厚度等因素对带隙频率范围和宽度的影响。充液周期管路结构的振动带隙特性为管路的振动控制提供了一条新的技术途径。     

Causal analysis of natural gas station pipelines vibration and reduction measures

The existing studies on the strong vibration problem of the outbound process pipeline of a natural gas transfer station focus on the pipeline process with a compressor. This work proposes a structural innovation to eliminate the pipeline vibration without compressor by experiment and numerical simulation. A simulation model was established based on the physical dimensions. Hammer test and finite element method validated the proposed model for natural gas stations pipelines. It was found that in branch 1 and 2 occur the first two coupled modes. In addition, three kinds of vibration reduction schemes, such as increasing sleeve and increasing pipe diameter, are proposed to increase the pipe rigidity and reduce the excitation force to control the vibration. It is revealed that adding sleeves to the branch pipes 1 and 2 can better suppress pipe vibration by referring to related evaluation standards. This case shows that performing variable-condition vibration testing and spectrum characteristics analysis of pipelines can easily reveal the main vibration sources and provide solutions for pipeline vibration reduction treatment.