往复式压缩机管路中的气流脉动与管道的机械振动

本文是往复式压缩机气流脉动与管道振动问题的一个概述,认为管道振动主要是由气流脉动所引起,要避免强烈管道振动,首先应避免管系的气桂共振和管系的机械共振。对管道振动的消振措施和配管设计的一般原则,也有所述及。文中还引用了几个实例。     

容器消减气流脉动的机理分析和实验研究

利用容器可以有效地消除压缩机管道系统内的气流脉动,从而达到消除管道机械振动的目的。但是,如果设置不当则会引起管道内的气柱共振,给机械振动提供更加巨大的激振力。在利用容器消除其它机械的空气动力性噪声方面也存在同样的问题。本文分析了容器消减气流脉动的机理,说明了怎样设置容器才能取得良好的消振消声效果,指出衰减器有效性评价准则中存在的问题,并通过实验验证了本文的主要结论。     

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。     

活塞式压缩管道中的气流脉动与管道振动问题

通过控制气流脉动值来控制管道振动是一有效途径,本文研究了复杂管系气流脉动值的计算问题,计算方法有两种:一种是转移系数法,另一种是刚度矩阵法,计算值与试验值较好地相符,应用本文所获结论曾有效地控制了一台高压压缩机和一台空压机配管的振幅,这就为把管道振动消除在配管的设计阶段创造了条件。     

往复式压缩机管道系统气流脉动的数值与实验研究

通过实验和数值分析研究了两台往复式压缩机并机运行时管道系统中关键部位的气流脉动,根据计算流体动力学(CFD)方法建立了管道系统流体动力学模型,提出了合理的边界条件,分析了层流和湍流两种模型下管道系统中的气流脉动。通过实验数据对比发现,采用CFD方法中的湍流模型计算管道气流脉动比层流模型更加合理,进而研究了3种不同湍流模型下的气流脉动特性和压力不均匀度,结果表明,标准k-ε湍流模型在计算管道系统气流脉动时最为准确,并适用于研究分析不同转速的压缩机并机运行时管路间的相互影响,及各管路中气流脉动随压缩机转速变化的规律。     

往复式压缩机管系的振动分析及控制措施

本文分析了往复式压缩机管系的特点、管道振动的机理与对策,介绍了振动分析所使用的美国AP1618等控制标准,并提出了管道压力脉动控制措施及振动控制措施。     

基于MATLAB管路气柱固有频率计算方法

MATLAB适用于压缩机复杂管系中由于气流脉动所引起的管道振动的气柱固有频率计算。一个较为复杂的管道系统,可看成由各种管道元件组成,这些元件分别为等截面管、容器、分支管道流入总管道构成的汇流点、两根不同截面管道构成的异径管等。对于每一种元件,都可以找到上、下游点及脉动压力和脉动速度之间的关系。然后根据边界条件即可得到复杂管系气柱固有频率方程。借助计算机,便可算出任何复杂管道系统的各阶气柱固有频率。     

往复式压缩机管道系统振动原因分析及对策

对甲醇装置往复式压缩机管道系统产生的剧烈振动,分别从管系基本配置、气柱共振、机械共振及气流脉动水平等方面进行了系统的研究分析,提出了相应整改措施,措施实施后取得了圆满的效果,得出了类似管线在设计过程中应遵循的基本原则。     

应用CFD消除气流脉动

采用计算流体力学(CFD)技术研究气流脉动,对新气流脉动消减装置内气流流场进行分析,得到了压力的分布规律、切向速度的减小趋势以及气流脉动曲线,并对新的消减脉动装置进行了优化设计。模拟计算结果揭示了装置内部气流流动的基本特征和变化的基本规律,阐明了该装置消除气流脉动的主要机理。     

压缩机管道系统降低气流脉动的优化设计

本文采用多变量非线性规划理论 ,研究适宜于管道系统降低气流脉动的优化方法。文中对南京金陵石化公司的 2D6 .5型石油气压缩机管道进行了优化设计 ,并与文献 [1]对比 ,表明了优化方法的有效性和可行性。     

气流脉动引起往复压缩机管道系统振动的分析

管道及其支架和与之相连接的各种设备或装置构成一个复杂的机械系统,该系统产生的振动是由多种原因引起的,其中最主要原因之一是由于气流脉动引起,气流脉动激发管路作机械振动。     

双螺杆制冷压缩机气流脉动衰减器的研究与开发

为有效控制并降低双螺杆制冷压缩机排气气流脉动幅值,研究并开发了一种基于赫姆霍兹共振器的气流脉动衰减器。考虑到压缩机排气腔内的油气两相流动,首先基于两相流双流体方程,建立了油气两相环状流流型下的声速计算模型,实现了两相流动状态下衰减腔内共振频率的计算,开发了一种适用于螺杆制冷压缩机的气流脉动衰减器,就排气温度和润滑油含量对其衰减性能的影响进行了实验研究,并对比了有无衰减器时压缩机的机脚振动情况。研究结果表明:当润滑油含量保持不变时,存在最佳的R134a气体声速,使得衰减器性能最佳,但随着润滑油含量的增加,最佳的R134a气体声速有所上升;两相流声速决定了衰减腔的共振频率,存在最佳的两相流声速使得衰减器性能最佳,且随着润滑油含量的增加,最佳两相流声速基本不变,而最大衰减比有所提升;开发的脉动衰减器应用于螺杆制冷压缩机名义工况下运行时,一阶气流脉动频率下的机脚振动加速度可降低36.2%~40.9%。     

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52.9 Hz特征频率消失,该处附近出现了2个新频率,分别为40.4 Hz和66.9Hz;当共鸣器共振频率偏离脉动主频且为46.3 Hz时,阀腔内压力脉动幅值将衰减24.4％.     

不同规格节流孔板的节流和声学特性

为探究节流孔板开孔形状及结构对管道压降效果及振动辐射噪声的影响,在消声室内对开孔面积相同的圆形和方形节流孔板、开孔面积不同的圆形节流孔板、圆形台阶状节流孔板进行了振动及声压级测试,并通过仿真模拟分析了不同节流孔板性能差异的内在机理.结果表明:方形节流管道的流体在运行过程中的机械能损失最大,与同样开孔面积的圆形节流管道的压降最大相差12.6kPa,且该管道测点在全频域范围内的应变幅值和声压级均明显高于其他3种管道;台阶形节流孔板使管内流体局部最小压力有效提升,减少汽蚀的产生,故该管道辐射声压级最小.     

孔板诱发管道振动的关键影响因素研究

基于计算流体力学（CFD）数值模拟与无量纲的分析方法,结合时均化的Realizable k-ε湍流模型与瞬态的LES湍流模型,进行了孔板诱发管道振动的性能分析与关键影响因素的无量纲分析。结果表明：孔板对流场的扰动主要体现在孔板下游,且扰动大小主要受无量纲参数雷诺数、孔径比的影响;随着雷诺数的增加,管道振动增大,但增幅在减小;管道振动与孔径比之间存在负相关关系。     

孔板诱发管道振动的关键影响因素

基于计算流体力学(CFD)数值模拟与无量纲的分析方法,结合时均化的Realizable k-ε湍流模型与瞬态的LES湍流模型,进行了孔板诱发管道振动的性能分析与关键影响因素的无量纲分析。结果表明:孔板对流场的扰动主要体现在孔板下游,且扰动大小主要受无量纲参数雷诺数、孔径比的影响;随着雷诺数的增加,管道振动增大,但增幅在减小;管道振动与孔径比之间存在负相关关系。     

用孔板流量计测量脉动气流

基于脉动流对孔板流量计影响的基本原理,介绍了孔板流量计在脉动流测量中产生误差的原因及误差的分析方法。针对实际过程,实验研究了复杂脉动流对孔板流量计测量误差影响,得到复杂脉动流条件下孔板流量计计量误差的估计方法和应用时应注意的问题。     

充液管道流场分布研究

根据实际工业管道中的一些结构,系统分析了各种典型管道部件(阀门、节流孔板、大小头、弯头、小支管等)管内液体的流场分布情况,利用有限元软件FLOTRAN分析了液体对管道振动的影响作用.     

关于往复式压缩机入口管管卡合理布置的研究

针对压缩机入口管道振动问题,通过对管道进行模态分析和谐响应分析,研究管道管卡的支撑位置和数量对管道振动的影响,提出管卡数量和位置的设置应以最大程度提高管道固有频率和降低振动位移为原则。随后以某压缩机入口管为研究对象,按上述原则逐个确定了3个管卡的位置,结果表明管道在两横向上的振动位移比原三管卡管道的振动位移分别降低了88.12%和54.8%,减振效果明显。     

往复压缩机管路大气流脉动的数值模拟和实验研究

针对往复压缩机管路大气流脉动问题,基于一维非定常流动理论,对单直管管系、容积腔管系和异径管管系在大脉动工况下的管路气流脉动进行了模拟研究。考虑到阀腔容积及排气阀通道对气流脉动的影响,采用两步法和特征线法相结合的方法,对所建数学模型进行了求解。为了验证模型的准确性,搭建了压缩机大气流脉动测量实验台,对几种管路系统在不同转速和位置下的动态压力进行了测量。研究结果表明:大脉动工况下,采用一维非定常方法模拟的结果与实验结果的吻合程度较好,而平面波动理论计算结果的幅值、相位与测量结果均相差较大;相较于不考虑阀腔影响时的计算结果,考虑阀腔影响后得到的波形图与实测波形图的吻合程度更好;在不同转速、不同管系条件下,所建模型可准确模拟管路的大气流脉动,模拟和实测结果的最大相对误差均小于10%。