超高压压缩机是高压聚乙烯装置的核心设备之一,具有出口压力高、压力适应范围广、比功率低等特点。往复式压缩机具有周期排气的特点,因此会导致出口管路受迫振动。本文所研究的超高压压缩机出口管线经加固、安装阻尼器、安装孔板等减振措施均未能有效降低振动,因此有必要对其振动机理以及与气流脉动的关系进行深入的研究,为超高压压缩机排气管路减振提供理论依据。气流脉动往往是管线振动的原因之一,由于管内压力特别高,普通的孔板、外加阻尼对由气流脉动引起的管路减振的作用均不大。为了分析引起管路振动的原因,本文建立了基于脉冲激励的复杂管路气柱固有频率计算模型并进行了网格无关性验证,通过数值模拟得到了超高压压缩机排气管路前四阶气柱固有频率,其中某些阶气柱固有频率与压缩机激发频率3.33Hz的多倍频比较接近。针对单侧具有三个气缸的压缩机出口管路建立了间隙排气条件下管路瞬态流场计算模型,计算了不同行程下对应的间隙排气时间,并对不同间隙排气条件下排气管路内的瞬态流场进行了模拟计算。计算结果表明:间隙排气会造成管内流体压力、流量的较大波动,这些波动明显会造成管路的振动;在相同的工况下,间隙排气时间越长,气缸行程越大,出口质量流量和压力脉动越小,且流量脉动传递到出口管路越慢。利用ANSYS建立了压缩机出口管路的结构有限元模型,计算了管路结构固有频率及其对应振型。通过UDF编程实现了作用于管路结构的流体分布力的提取,并对静态流体力作用下的管路变形进行了分析计算,结果表明管路变形最大的位置在靠近对应二级排气管的直管中间部位,其次振动变形较大的位置为弯管位置。基于管内瞬态流场计算和UDF提取的每个时间的瞬态流致分布力数据文件,完成了对压缩机出口管路振动的瞬态计算。计算结果表明由流致力引起的管路振动极其严重,管路振动的频率主要为管路结构固有频率和管路气柱固有频率,在气柱固有频率和管路结构固有频率较为接近的局部位置,出现了共振现象。