含空冷器管道系统气柱固有频率研究

根据空冷器国标GB/T-15386-94和工程中惯用的空冷器结构模型设计并制造了简易空冷器模型,搭建了含空冷器管道系统气柱固有频率实验测试平台;用计算流体动力学(CFD)方法建立了管道系统流体动力学模型。通过对比模拟结果与实验数据验证了试验方法(扫频法)及模拟所用方式(频响法)的合理性与正确性。基于实验和模拟结果提出了空冷器作为管道系统中特殊管路元件时合理的参数化模型即"容-管-容"参数化模型,为工程中计算含空冷器管道系统气柱固有频率提供了直接有效的方法。

采用频响函数法计算复杂管道系统的气柱固有频率

介绍了计算有阻尼复杂管道系统的气柱固有频率的频响函数法。应用该方法可克服传逆矩阵法计算时产生漏根等不足之处,并使实际系统的模型简化更趋合理。通过计算和试验表明,这是一种有效、可靠的方法,所编程序具有工程应用价值。

往复压缩机管道系统气柱固有频率的声电模拟

通过对比分析声学系统与电学系统的微分方程，建立了变量间的类比关系，利用MATLAB/simulink建立管道单元对应的电学模型，进而得到管道系统的气柱固有频率，并且与实验测试结果进行了对比分析。结果表明：利用声电模拟方法计算管道系统气柱固有频率是可行的，在建立管道系统的电学模型时，管道微元的长度与管道单元长度之比小于0．05即可满足工程计算要求；等径直管单元的气柱固有频率与内径无关，随长度的减小而增大；弯头单元对管道系统的气柱固有频率基本没有影响，在进行声电模拟时可用等长的直管代替；孔板单元使气柱各阶固有频率减小，模拟时可视为单独微元；容积单元主要影响气柱的低阶固有频率，模拟时可将其整体视为电容；支管单元使气柱的各阶固有频率均有一定程度的减小，模拟时可视为并联支路。

往复压缩机管道系统气柱固有频率研究

往复压缩机管道系统中气柱的共振是引起管道振动的主要原因之一,因此研究管道系统气柱固有频率对避免气柱系统发生共振具有重要的理论意义和工程实用价值。通过实验和数值分析的方法:比较了频响函数法和传递矩阵法在计算气柱固有频率时的优劣,发现频响函数法更切合于实际;研究了流量对不同管管路系统气柱固有频率的影响,得出流量对含孔板等阻力元件的管道系统气柱固有频率有直接影响,而无阻力元件的管道系统气柱固有频率不受流量的影响;结合空冷器的设计原理提出了空冷器作为管道系统中特殊管路元件时的参数化模型即当量管长和当量直径,并通过实验和数值模拟验证了参数模型的合理性。

传递矩阵法计算复杂管系气柱固有频率的漏根问题分析与验根方法

对传递矩阵法计算复杂管系气柱固有频率的方法进行了详细的分析，找到了采用该方法计算会产生漏根的原因，指出漏根是由于分支管产生的局部模态所引起的，针对漏根问题和该方法本身的弱点提出一个验根方案和相应的解决措施。

基于声学模拟的复杂管系气柱固有频率的计算

往复压缩机管道振动与气流脉动会对安全生产造成很大的威胁。利用ANSYS有限元软件分析压缩机管道内的气流脉动并且计算其气柱固有频率,同时,利用声学模拟实验进行固有频率值验证,经过实验验证,得出计算值的有效性。

基于ANSYS的管道气柱共振研究

气体介质以较高流速在管道内流动,经过三通等部件时会在几何突变处产生周期性旋涡。当脱落的旋涡频率与管道三通的气柱固有频率接近时便会产生气柱共振,导致管道振动,产生较大的噪音,本文运用ANSYS模态声学模块分析三通在不同尺寸下的气柱固有频率及其影响因素,为降低管道气柱共振引起的管道振动提供设计依据、分析方法和解决途径。

多自由度管系气柱固频振动消减树状算法研究

为了避免多自由度管路系统的气柱固有频率和机械固有频率的共振,基于小波分析、应用数学、数据结构等理论,提出了一种解决多自由度管路系统气柱固有频率振动消减的树状几何模型及树状算法.将由该算法设计的软件系统用于实际工程管路系统振动分析,证明其计算结果与实测结果吻合很好.本算法对于石油、化工、电力等行业的管路系统设计或用于老厂挖潜改造管路系统设计都具有一定的理论和实用价值.

某卡车空压机气柱共振异响试验分析及优化

针对某卡车出现的空压机异响情况,提出了解决该故障的思路。通过LMS振动测试模块进行NVH试验,确定故障是由空压机激励进气系统产生气柱共振造成的,共振噪声频率为200~240Hz。根据异响的共振频率,设计相应的扩张管消声器对异响进行衰减,最终取得了很好的效果。实车安装消声器后,200~240Hz频段的噪声降低24d B(A),主观感受异响已完全消除。

亥姆赫兹共鸣器衰减压缩机气流脉动的数值模拟与实验研究

提出在往复压缩机阀腔处安装亥姆赫兹共鸣器,来消减阀腔及管路中气流脉动的措施,并应用平面波动理论及转移矩阵方法,数值模拟了亥姆赫兹共鸣器的衰减特性,对安装亥姆赫兹共鸣器前后的脉动进行了比较。设计了实验装置,在实验室两级压缩的橇装往复压缩机一级排气管路上对数值模拟结果进行了验证。研究结果表明:亥姆赫兹共鸣器能够有效衰减阀腔及管路内的脉动压力,可将阀腔内的脉动压力衰减40.1%,且下游管路内脉动压力也可得到有效衰减,最高衰减幅度达33.3%。研究还发现亥姆赫兹共鸣器的脉动衰减作用具有很强的频率选择特性,且安装于主管路的不同共鸣器共振频率互不干扰,在阀腔安装2个共鸣器能够同时有效衰减2、4倍频的压力脉动,而对其它频率脉动不产生影响。

气体管路振动分析与防治

介绍了512型循环压缩机气体管路振动的原因,并总结了加装孔板和缓冲器的具体防振措施。

利用亥姆霍兹共鸣器衰减压缩机阀腔内压力脉动的研究

针对压缩机管路气流脉动问题,提出了一种适用于活塞压缩机阀腔气流脉动衰减的亥姆霍兹共鸣器结构,并对其衰减特性进行了研究,同时建立了某活塞压缩机排气管路气流脉动的三维波动模型,模拟了气柱固有频率及压力脉动波形.实验结果表明:安装亥姆霍兹共鸣器后,压缩机阀腔内的压力脉动幅值降低40.4%,缓冲罐之后的远离压缩机侧的管路内压力脉动幅值变化很小;管路气缸喉管处的52.9Hz特征频率消失,该处附近出现了2个新频率,分别为40.4Hz和66.9Hz;当共鸣器共振频率偏离脉动主频且为46.3Hz时,阀腔内压力脉动幅值将衰减24.4%.

往复压缩机级间管路的振动研究

依据平面波动理论,针对现有模型计算精度不足的问题对模型进行了修正,然后使用修正后的计算模型编制通用程序计算管路的气柱固有频率和气流脉动。借助有限元方法的离散思想,建立了往复压缩机管道振动模态及振幅分析的数学模型,提出了恰当的边界条件,利用有限元分析软件CAESAR对模型进行求解,获得了管道振动模态和振幅计算结果。应用上述方法对7M50-305/314型氮氢气压缩机级间管道系统进行了气体动力与结构动力的计算,并对管道系统各个位置的振幅进行了实际的测量。测量结果证实了修正后计算模型的正确性。

往复压缩机管道系统振动计算方法的研究

以波动方程和振型向量方程的基本理论为基础,对复杂管系进行模拟分析得到管道内气柱和结构的前六阶固有频率和振型,并判断管系是否共振,进而识别产生振动的原因。这种计算方法将复杂管道作为整体来研究,能为管系的动态设计和减振提供理论依据。

往复压缩机管道振动控制方法探究

文章对往复压缩机管道脉动原理的深入探究,提出非对称法计算管系气柱固有频率,利用声学模拟进行实验,再利用动态信号采集与分析系统,进行了实验验证,最后,对气柱固有频率与结构固有频率的模拟值与实测值,进行对比分析,提出管道振动控制的有效方法。

大型往复压缩机管道系统气流脉动的计算

针对某大型往复活塞压缩机管系结构,进行了气流脉动的计算与分析。以平面波动理论为基础,采用网络传递矩阵方法,建立了该复杂管系气流脉动的网络分析模型,并开发了相应的分析软件程序代码。计算了该管道系统气柱的前十阶固有频率,并判断管系是否共振,同时,计算了管道系统中各节点的脉动压力,计算结果满足API 618标准的要求。复杂管系气流脉动的研究,将为管系的设计、气流脉动与管道振动的拟制与消除提供理论依据。