某工程叶片离心泵水力流致振动响应分析

来源 :西南交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:litian
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
离心泵作为一种重要的输送流体的旋转机械,在工作运行时旋转部件与静止部件之间的相对运动会产生强烈的动静干涉作用,会导致离心泵内流场压力脉动,并诱导离心泵结构振动,是离心泵结构振动以及设备损坏和故障的重要原因。对由离心泵流场压力脉动诱导的离心泵结构振动的研究具有重要的意义。本文将以某工程叶片离心泵为研究对象,分析在入口管、蜗壳、叶轮以及出口管部位流体激励作用下离心泵系统结构的流致振动特性。首先,对离心泵系统结构的流固耦合方法进行了探究,设计了将流场载荷映射到结构上的方式;然后,基于某流场计算软件对离心泵进行了流场计算,分析了流场压力脉动以及流场激励特性,并对整流场的流体载荷进行了提取;最后,基于某结构计算软件进行了在整流场载荷以及局部载荷作用下离心泵系统结构的流致振动响应计算,提取了基座的垂向振动响应结果,对其特性进行了分析。得到的主要结果如下:(1)蜗壳流域和出口管流域各监测点的压力脉动以叶轮叶片频率(叶频)290Hz为主,其中,蜗壳流域中越靠近隔舌的监测点压力脉动越明显,这是由于叶轮与蜗壳隔舌之间产生了动静干涉作用;入口管流域各监测点压力脉动不明显,只有在靠近叶轮流域的监测点有着明显的压力脉动,这是由于还未受到叶轮扰动作用的影响;叶轮所受各向合力以及扭矩的频率以叶轮转子转动频率(轴频)48.33Hz、5倍轴频241.6Hz、叶频290Hz以及双倍叶频579.9Hz为主。(2)基座垂向振动位移幅值较小,为1×10-6m量级,加速度幅值也较小,为1m/s~2量级;基座振动位移及加速度频率主要体现为流场载荷的频率,同时也存在着结构的固有频率;由于叶轮上5倍轴频的激励与离心泵系统结构的第8阶固有频率比较接近,导致这两频率的位移幅值和加速度幅值都较高;基座不同节点的位移和加速度的幅值以及频率都有所不同,这也是由于离心泵结构的非对称、载荷施加位置以及约束施加位置所导致;诱导离心泵振动的主要流场载荷来自蜗壳以及叶轮。
其他文献
学位
为了满足更高速度水平的高速列车车体制造轻量化要求,对于铝合金中厚板结构焊接质量的提高势在必行。超窄间隙激光填丝焊接在中厚板焊接中有着巨大应用潜力。然而由于在焊接过程中引入了焊丝,导致焊接过程工艺参数之间的交互作用与焊接接头性能的关系变得尤为复杂,而且对于中厚板结构焊接所涉及到的多道热循环问题,其对接头组织演变以及性能变化的影响尚不明确。因此,本文针对20 mm中厚板铝合金超窄间隙激光填丝焊接工艺参
岩溶为桩基工程中比较严重的地质灾害,由于溶洞的存在,溶洞周边岩石强度尤其抗拉强度降低,削弱了初始地基承载力,易导致溶洞顶板岩层压溃、桩端岩体脱空等问题,对施工建设造成威胁。目前国内外学者对于岩溶区灌注桩承载特性的研究还不完善,其极限承载力的计算理论有待深入研究。本文以粤北串珠式溶洞地质为背景,某桥梁工程为依托,通过理论分析和数值模拟开展了岩溶区大直径灌注桩承载特性研究,对岩溶区灌注桩荷载传递机理进
学位
学位
直流地表电位(DCESP)不均衡分布是造成电力系统变压器直流偏磁的关键。高压直流输电系统不平衡运行、单极运行以及轨道交通钢轨回流均会产生入地电流,进而影响DCESP的分布[1-2]。而地铁入地电流受轨-地过渡电阻、牵引回流系统、列车负荷及大地电性结构影响,其产生的ESP梯度分布始终处于动态变化[3-4]。现有两变电站之间地形复杂,特别是城市中受到公路、建筑等因素的影响,可供测量地表电位数据的地点数
本文以高速磁浮列车电磁涡流制动系统为研究对象,在详细介绍电磁涡流制动系统研究现状的基础上,阐明了电磁涡流制动的原理,并对涡流制动系统的制动力、法向力特性进行了分析,研究了涡流制动系统基本参数以及结构参数对系统制动特性的影响,进行了永磁涡流制动的可行性分析,提出了一种涡流制动系统的优化方案,主要研究内容如下:(1)阐明了涡流制动的原理,对比了应用于ICE-3高速动车组以及上海TR-08高速磁浮列车的
随着列车速度的提高,横风对列车运行安全性的影响越来越显著,货运车体外形多为钝体结构,列车表面流场更为复杂,且空、重车不同运载状态下,质心高度差异大,在侧风影响下运行状态会发生巨大改变,严重时会对列车运行安全性造成威胁。本文基于流体力学和多体系统动力学理论,对横风作用下快速货车运行安全性进行了详细分析计算,为快速货车安全运行提供理论基础。本文首先基于三维定常不可压缩流与标准k-ε两方程湍流模型,采用
学位
学位