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。     

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％.     

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。     

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。     

孔板消减气流脉动机理的分析

许多事实已经证明,在往复式压缩机管道的适当部位安置孔板是消减现场管道振动的有效措施之一,这种方法实施起来并不麻烦,故已日益受到国内压缩机用户的注意。本文着重阐述孔扳消减气流脉动的机理,并同时介绍计算结果及一些试验情况、鉴于在有关气流脉动和管道振动的一些文献中对这一问题的阐述甚不充分,本文为孔板消振问题提供了一个较详尽的论述。     

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%。     

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。     

一维不稳定气流方程组解法及其应用的研究

本文使用非线性脉动气流方程组计算管道系统的压力脉动,根据连接元件压力的相容性和气流的连续性,应用修正匀熵理论,给出了统一的边界处理方法.计算方案中在管道内部计算点上,采用高精度的Lax-Wendroff有限差分方案的Richtmyers两步法,在管道边界点上,采用修正匀熵理论特征线计算法.计算值与试验值两者吻合得较好.由于一般国产计算机都能满足要求,所以本方法适合我国当前生产情况.     

压缩机管道气柱固有频率的声学实验研究

运用类比法搭建压缩机管道气柱固有频率声学实验测试台对气柱固有频率进行声学实验分析。与传统的转移矩阵法计算压缩机管系气柱固有频率相比较,结果基本一致,该方法可为今后复杂管道系统的优化设计提供可行的实验方案。     

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%。     

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。     

旋转式压缩机储液器气流噪声的分析与抑制

为了抑制旋转式压缩机储液器的气流噪声,给出了不求解结构和声学方程,通过CFD方法求解储液器内流场和压力脉动.并通过理论分析来改善储液器.利用该方法将一台压缩机储液器的平口竖管变换成劈尖形状.数值计算表明,改进后储液器气流压力脉动和涡量强度均降低了,储液器结构特性和声学特性参数不受微小结构变化的影响.压缩机声学试验显示.改进后噪声降低了2～3 dB.     

弹性支承管道在脉动内流下的稳定性分析

为研究工程实际中的管道动力特性,考虑了一端固定、一端弹性支承的管道在脉动内流下的稳定性问题.依据牛顿第二定律,建立了管道的横向振动方程,并对其进行无量钢化处理.在确定了边界条件以后,用多尺度法进行了稳定性分析.推导出了该种弹性支承边界的复模态函数并得到了可解性条件,利用该条件推导了组合共振的失稳区域的解析表达式.用数值方法验证了理论分析分析的正确性.结果表明,管道系统的固有频率随液体流速的平均值的增加而下降,液体脉动幅值的增加使失稳区域扩大.     

往复式压缩机管系气柱固有频率的计算与试验研究

对于与往复式压缩机相连接的复杂管系,如果能在管系的设计阶段,事先把管系气柱固有频率计算出来,这对避免气柱共振和管道振动有重大意义。本文为计算复杂管系的气柱固有频率提供了一种计算方法和计算程序,能快速得到所需之解答。为验证计算方法的正确性,进行了试验研究,试验表明,计算结果与试验结果能很好的相符合。     

离心压缩机环列叶栅叶片不稳定脉动力的确定

考虑了近叶片相互作用，首次推出了周期非定常来流作用下环列叶栅叶片上不稳定脉动力计算公式．利用此方法可确定在叶轮叶片粘性尾迹作用下扩压器叶片上所受的不稳定脉动力．由计算公式可计算出叶轮结构参数、气流参数、扩压器叶片几何参数、扩压器叶片气流攻角等对扩压器叶片上不稳定脉动力的影响，为设计低噪声离心压缩机、通风机提供理论依据．     

换热器至初馏塔管线的阻尼减振技术应用研究

针对某化工厂分馏装置换热器至初馏塔管道的振动超标问题，利用ANSYS有限元软件建立管道模型并计算其模态，利用Fluent进行流体脉动CFD仿真分析，探讨管线振动的根本原因；将阻尼减振技术应用到管线振动控制中，采用SAP2000软件进行阻尼减振模拟，探讨阻尼器的参数选择以及施加阻尼前后管道的振动情况。在管道相应位置安装黏滞型阻尼器，使管道振动幅值降低90%以上。研究结果表明：管道内流体的脉动冲击产生的激振力频率与管道的某阶固有频率接近从而发生共振，这是管道振动的主要原因；黏滞型阻尼器可以在设备不停机的情况下有效地吸收振动能量，控制管道的振动，同时不会改变管道的原有支撑结构，也不会引起临近管线的振动，保障设备的安全稳定运行。     

往复式空压机管道内气流脉动及对设备影响

空压机管道内气流脉动方程是拟线性偏微方分方程组,采用吉尔法进行数值计算分析,有效解决了解的发散问题。文中介绍了方程组的变换、数值解法、边界处理等问题,以及气流脉动对空压机设备运行的影响。     

冰箱压缩机噪声分析及降噪措施的研究

采用频谱分析技术，研究了ＱＤ５５Ａ冰箱压缩主要噪声来源，提出了以减少压缩机气流脉动性噪声为主的降噪措施，经批量生产测试验证，噪声下降４ｄＢ。     

往复式空压机管道内气流脉动脉对设备影响

空压机管道 内气流脉动方程是拟线性偏微分方程组，采用吉尔法进行数值计算分析，有效解决了解的发散问题，文中介绍了方程组的变换、数据解法边处理等问题，以及气流脉动对空压机设备垢影响。