基于气流激振的离心式压缩机管道破坏机理研究

大型石化压缩机组中,管道易产生气流激振作用下的疲劳破坏。本文从气流激振的产生与作用机理进行分析,研究管道疲劳破坏的主要来源-声共振。采用实验室的管道声腔进行仿真分析,应用LMS仿真软件有限元法对管道内部的声模态进行计算,获取其特征频率,并进行实验测试分析,当叶片的通过频率与管道声模态频率一致时将产生声共振,振动将明显增加,揭示了声共振造成的管道疲劳破坏机理。在此基础上,结合实际大型离心式压缩机组管道振动控制的实例,证明了此方法的有效性,为大型离心式压缩机组管道的高周疲劳破坏抑制提供依据。     

齿轮箱减振降噪优化设计方法研究

对某试验用齿轮箱进行了模态贡献量与面板声学贡献量分析,确定齿轮箱运行过程中箱体振动主要贡献模态和噪声辐射面板;结合振速法原理,对箱体表面振动与辐射噪声的关系进行了分析,实现基于有限元方法对箱体进行稳态振动响应求解与主要面板辐射声功率级的计算;将主要贡献模态固有频率和面板辐射声功率级作为目标函数,编制APDL的优化求解程序对齿轮箱箱体实现了减振降噪优化,得到了箱体各壁面的最优壁厚组合.结果表明,该方法具有很好的减振降噪效果,为齿轮箱的优化设计提供了借鉴意义.     

离心式压缩机声共振分析与试验验证

声共振是离心式压缩机叶片破坏失效的一个重要原因,但是当前国内对其理论研究却非常有限,特别缺少有效的试验验证。为有效研究声共振的影响,首先从压缩机声腔的仿真分析入手,应用LMS Virtual.Lab Acoustics仿真软件对压缩机声腔的声模态进行计算,获取其特征频率及对应的振型。通过改变叶片的通过频率来改变气流的激振频率,当叶片通过频率与空腔声模态频率相近时将产生声共振。采用压缩机模型级试验台进行验证,进行压缩机声腔的压力脉动测试,获取不同转速下的叶片通过频率对应的特征幅值,声共振造成压力脉动幅值将成倍增加,进而产生较强的破坏作用。验证了声共振将造成的压缩机内部压力脉动大幅度增加,为大型离心式压缩机组的叶片状态监测与破坏抑制提供依据。