小流量工况泵阀耦合系统流致振动特性研究

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jackyz
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
泵阀耦合系统的稳定性对于船用给水系统的安全运行至关重要。在实际应用中,当系统在小流量偏工况运行时,泵阀系统容易流动失稳,并伴随剧烈的结构振动,严重时影响系统的可靠性。因此研究小流量工况泵阀耦合系统的流场特性以及结构动力学特性具有重要的理论意义和实际应用价值。本文基于“激励-传递途径-系统响应”的研究思路,开展泵阀耦合系统的非稳态流致激励特性和振动特性研究。(1)离心泵非定常激励特性研究。研究了不同流量下流场内部的压力和速度分布规律,获得了流场内部瞬态压力脉动特性和叶轮受力特性;研究发现,小流量工况下,漩涡的产生和发展是离心泵流体低频激励的主要因素之一。(2)复杂三通弹簧止回阀数值模拟研究。采用动网格技术,实现了阀瓣动态运动过程,获得了不同流量下流场内部流动特性、阀瓣运动特性以及阀瓣受力特性;结果表明进口波动压力将直接影响阀瓣运动过程,且阀门开度稳定后,阀杆进出口和阀瓣缝隙处易产生不稳定流动。(3)泵阀耦合系统瞬态流动特性研究。建立了泵阀系统耦合计算模型,重点分析了0.2倍额定流量下泵阀耦合系统流场的压力和速度分布特性,以及在稳定转速和波动转速工况下流场内部的压力脉动特性。研究表明由于离心泵导叶区域的周期性堵塞,流场内部出现3.8 Hz的低频压力脉动;深入研究了阀瓣运动特性和受力特性,发现离心泵的出口压力波动直接影响阀瓣所受流体力,导致阀瓣产生颤振现象。(4)泵阀耦合系统振动特性研究。通过结构的干、湿模态对比分析,发现同一振型下湿模态固有频率小于干模态;基于叶轮受力、阀瓣和蜗壳内表面的流致激励,通过谐响应分析方法分析了结构振动响应特性;稳定转速工况下,3.8 Hz处存在明显的峰值,波动转速工况下,转速波动频率处存在明显的峰值。
其他文献
当今时代,中国在经济、科技、生活水平等方面取得了质的飞跃,人们对于出行方式有了更高的追求,公交车凭借其快速、安全、舒适的优点成了大众最爱。虽然公交车的广泛应用提高了人民群众的生活品质,但是它导致的交通拥堵和安全问题也不容小觑。从安全角度出发,分析驾驶员驾驶行为,正确评估驾驶员和挖掘其他潜在因素,对于规范驾驶员驾驶行为,减少交通事故有重大意义。目前是通过聚类算法进行驾驶行为评价的,由于当前聚类算法在
回收镧系、锕系元素的新型萃取剂一直是高放废液分离领域目前研究的热点之一。其中,双酰胺荚醚类化合物(DGAs)引起了大家的关注,这类化合物只含有C、H、O、N四种元素,可以完全燃烧,与有机磷类萃取剂如TBP及TRPO等相比,对环境更为友好;并且,双酰胺荚醚类化合物对锕系具有较高的萃取能力,对于高放废液处理有很好的应用前景。近年来,双酰胺荚醚类化合物对于Ln(III)和An(III,IV,Ⅵ)元素的萃
本文主要针对船用大缸径低速双燃料柴油机配气机构进行研究。配气机构是发动机的核心构件之一,配气机构设计是否科学合理直接影响柴油机的燃油效率、排放、可靠性、振动与噪声水平。双燃料样机采用天然气低压喷射柴油微喷引燃和天然气高压直喷柴油微喷引燃两种燃烧形式,无论采用哪种燃烧形式,双燃料机都必须要运行平稳、性能优越。这就对双燃料机的设计提出了更严苛的要求,同时也对配气机构的设计提出了更高的要求。为了提高双燃
全海深地质绞车系统是一种应用于深海资源探索的关键设备。该系统通常由牵引系统、松弛补偿器及自动排缆系统组成,其中自动排缆系统包括自动排缆器以及储缆卷筒两部分。本论文依托于国家科技部重点研发计划《全海深地质绞车系统研制》中“自适应多冗余排缆技术及系统”课题,对排缆器以及储缆卷筒完成结构设计和校核。由于排揽系统的工作性能受到轴向动态响应的影响,因此对排揽系统开展动力学分析,为设计出具有优良动力学特性的排
能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质保障,是国民经济和社会发展的坚实基础。随着科学技术和社会经济的发展,人们对能源的需求也越来越多,波浪能由于其巨大的储量,广泛的分布和多样化的获取方法而成为最有发展潜力的海洋能源之一。本文针对浮式防波堤上所使用的振荡浮子式波浪能发电装置进行研究和分析,通过仿真及实验研究的方式,设计能量提取(Power take-off,简称PTO)系统,并设计最优功率捕获算法以
随着现代信息技术的高速发展以及电子电器、无线通信等设备的深入应用,公共电磁环境持续恶化,发展水泥基吸波材料有助于改善建筑空间电磁环境,降低电磁辐射的危害。本文分别采用矿渣粉、珊瑚粉取代部分水泥,并掺入不同含量的吸波剂,开展基础性能研究,包括基本力学性能、电阻率、标准稠度用水量、凝结时间、体积安定性试验。测试了矿渣粉、珊瑚粉、石墨、铁氧体和水泥净浆的电磁参数。对水泥基复合材料进行反射率测试实验,分析
针对船用低速二冲程柴油机来说,排气控制所采用的形式主要为MAN公司的ME-C型以及W?rtsil?公司的Flex型智能化柴油机中所采用的电液驱动式排气阀驱动机构。近年来,随着国内船用低速机自主研发计划的开展,电液驱动式排气阀驱动机构已经成为低速机排气控制的主流。但我国自主设计的产品中还存在诸如大惯量气阀运动控制稳定性,复杂电液驱动系统动态特性等方面的问题尚未解决。针对上述问题国内开展的相关研究,通
流动液化是岩土工程中最具灾难性的破坏形式之一,也是一个经典土力学课题。本文采用了玻璃渣作为类似砂土材料以排除颗粒形状对试验结果的影响,并通过静三轴固结不排水试验研究了颗粒尺寸、颗粒级配、粉砂含量等颗粒特性以及有效围压对砂土应力-应变关系、流动液化敏感性和程度、临界状态等力学特性的影响,还探讨了砂土所处状态与其后期力学行为之间的关系。主要内容和结论如下:①单一级配玻璃渣试样均表现出典型的伴有稳定应变
超燃冲压发动机燃烧室面临着燃料剧烈燃烧和与空气摩擦所产生的极高热量的恶劣工况,同时由于燃烧室中的温度梯度非常大,会产生极大的热应力,严重影响发动机的工作性能,采用低温燃料充当冷却液流经冷却通道进行再生冷却是一种有效的热管理方案。本文对超燃冲压发动机燃烧室进行抽象简化,通过使用ANSYS Workbench平台进行多物理耦合分析与优化,改进其传热结构,达到增强结构热、力学性能,减轻结构质量的目的。论
2018年8月13日玉溪发生了Ms5.0级地震,震中发生在通海四街一带,对通海县,玉溪江川区及华宁县周边30万人带来不同程度影响,18人受伤,造成6000余户住宅不同程度损坏。这一事实表明,玉溪大部分的城中村、建制村的居民住宅达不到抗震设防的要求。另外,在地震发生时绝大部分居民感到不知所措,无法面对,现场一片慌乱,给灾后救援指导及政府决策带来一定压力。所以,一方面有必要对其居民住宅进行抗震性能的评