【摘要】： 往復(fù)壓縮機(jī)管道作為輸氣設(shè)備廣泛應(yīng)用于石油、化工等行業(yè)中。由氣流脈動(dòng)所激發(fā)的管道振動(dòng),對(duì)整個(gè)管道系統(tǒng)的安全運(yùn)行具有巨大威脅。因此研究往復(fù)壓縮機(jī)管道的振動(dòng)特性及其安全性,對(duì)提高往復(fù)壓縮機(jī)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。本文利用聲電模擬的方法,對(duì)往復(fù)壓縮機(jī)管道振動(dòng)特性(固有頻率、氣流脈動(dòng))及管道振動(dòng)的安全評(píng)定進(jìn)行研究,為往復(fù)壓縮機(jī)管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及管路的改造提供一些科學(xué)依據(jù)。 介紹了往復(fù)壓縮機(jī)復(fù)雜管路氣柱固有頻率和氣流脈動(dòng)的理論計(jì)算方法及聲電模擬的基本原理;分析了氣流運(yùn)動(dòng)微分方程與交流串聯(lián)電路微分方程的特點(diǎn);推導(dǎo)了電路元件的等價(jià)微分方程;并結(jié)合聲電模擬原理,建立了管單元、容腔單元、支管單元及并聯(lián)管道單元的等效電路。 利用MATLAB/SIMULINK軟件,對(duì)往復(fù)壓縮機(jī)管道的氣柱系統(tǒng)進(jìn)行了電路仿真,計(jì)算出了氣柱的各階固有頻率;與傳遞矩陣法的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較,得到了微元長(zhǎng)度與固有頻率計(jì)算精度的關(guān)系曲線;并利用同樣的方法,對(duì)幾何形狀復(fù)雜的往復(fù)壓縮機(jī)管系的氣柱固有頻率進(jìn)行了計(jì)算和驗(yàn)證。 利用MATLAB/SIMULINK軟件,計(jì)算了往復(fù)壓縮機(jī)管道內(nèi)氣流壓力脈動(dòng)值,并與理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,驗(yàn)證了聲電模擬法計(jì)算往復(fù)壓縮機(jī)管道氣流脈動(dòng)的準(zhǔn)確性;并在此基礎(chǔ)上分析了緩沖罐設(shè)置位置對(duì)氣流脈動(dòng)消減情況的影響。 利用聲電模擬法對(duì)某往復(fù)壓縮機(jī)管道振動(dòng)特性進(jìn)行了分析;同時(shí)結(jié)合美國API-618標(biāo)準(zhǔn)對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行了振動(dòng)安全評(píng)定。根據(jù)評(píng)定結(jié)果,提出了改進(jìn)措施,并重新計(jì)算了氣流的脈動(dòng)壓力、評(píng)價(jià)了其壓力不均勻度。最終評(píng)定結(jié)果,證明了聲電模擬法研究往復(fù)壓縮機(jī)管道系統(tǒng)振動(dòng)特性的方便性和有效性。
【圖文】：

圖 2-1 分支管道Fig2-1 Branch Pipeline分支管道，，主管道阻抗就會(huì)發(fā)生突然變化，一部波。一部分繼續(xù)沿主管道向右傳播，形成透射波用有*tip 表示入射波，則有：* * j( )1t Kxtip A eω = 射波：* * j( )1t Kxtrp B eω += 射波：* * j( )2t KxtTp A eω = 分支傳播的波：

圖 2-2 閉端-開端管道簡(jiǎn)圖Fig2-2 Closed-Outset Pipeline Sketch柱固有頻率方程為：cos l0cω= 為：4icf il= …。x 等于氣柱固有頻率時(shí)，氣柱處于共振狀態(tài)，于4excf il= cl i=
【學(xué)位授予單位】：中國石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TH45

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本文編號(hào)：2635634