本文關(guān)鍵詞：懸臂式多級離心泵轉(zhuǎn)子動力學(xué)特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：懸臂式多級離心泵在國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域被廣泛的應(yīng)用,其結(jié)構(gòu)形式引起的陀螺效應(yīng)對多級泵安全性有極大的影響,鑒于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)形式,對懸臂式多級離心泵的振動研究十分重要。本文通過對懸臂式多級離心泵的數(shù)值模擬,重點(diǎn)研究了不同工況下各級葉輪所受徑向力、軸向力分布規(guī)律,“干濕態(tài)”下臨界轉(zhuǎn)速及振型,流體激振力與不平衡質(zhì)量對臨界轉(zhuǎn)速、瞬態(tài)響應(yīng)、諧響應(yīng)的影響。同時采用振動故障測試儀進(jìn)行振動頻譜及軸心軌跡實(shí)驗(yàn),旨在揭示影響懸臂式多級離心泵轉(zhuǎn)子系統(tǒng)穩(wěn)定性的主要因素,找出抑制系統(tǒng)失穩(wěn)的主要方法及措施,提高懸臂式多級泵的穩(wěn)定性與安全性。本文主要工作和研究成果有:1.對國內(nèi)外轉(zhuǎn)子動力學(xué)及故障診斷技術(shù)的研究進(jìn)展進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié),并提出了本文的主要研究內(nèi)容�；贑FX進(jìn)行定常與非定常數(shù)值模擬,得到了該多級泵的外特性特征,并對徑向力、軸向力進(jìn)行分析。通過與外特性試驗(yàn)值進(jìn)行對比分析,結(jié)果表明在設(shè)計點(diǎn)工況下的數(shù)值模擬準(zhǔn)確性較高。2.采用SAMCEF動力學(xué)軟件對懸臂式轉(zhuǎn)子部件進(jìn)行一維梁模型、二維傅里葉模型和三位實(shí)體模型下的臨界轉(zhuǎn)速計算,對比分析臨界轉(zhuǎn)速以及振型圖差異。結(jié)果表明三種模型下的臨界轉(zhuǎn)速差異不大,且比傳統(tǒng)公式方法計算得到的臨界轉(zhuǎn)速值高�？紤]密封力激勵后的臨界轉(zhuǎn)速無明顯增大,但振動幅值減小明顯,說明口環(huán)密封力對提高懸臂式多級泵轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定性有一定作用。3.基于瞬態(tài)響應(yīng)分析,研究“干態(tài)”下不平衡質(zhì)量大小、不同啟動時間對懸臂式轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的影響�？紤]口環(huán)密封力、流體激振力、附加水體質(zhì)量下的“濕態(tài)”瞬態(tài)響應(yīng),得到不同參數(shù)下的軸心軌跡曲線以及位移響應(yīng)曲線。4.基于諧響應(yīng)分析,分析干態(tài)和濕態(tài)下轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的加速度與頻率關(guān)系曲線,得到不同模型下的響應(yīng)圖。干態(tài)瞬態(tài)響應(yīng)主要分析不平衡質(zhì)量相位對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速及徑向位移的影響,濕態(tài)響應(yīng)主要分析口環(huán)間隙力與流體激振力對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的影響。5.采用ADRE 408振動故障測試儀對懸臂式多級泵進(jìn)行不同運(yùn)行工況下的振動監(jiān)測以及軸心軌跡測量。主要分析各級泵體之間的振動頻譜特征、不同工況下的軸心軌跡曲線以及有無不銹鋼殼體對懸臂式多級泵振動的影響。通過濾波對實(shí)測的軸心軌跡曲線進(jìn)行故障分析,結(jié)果表明轉(zhuǎn)子部件存在不平衡質(zhì)量以及不對中現(xiàn)象;最大徑向位移幅值小于葉輪與導(dǎo)葉間的單邊間隙,避免了徑向摩擦。
【關(guān)鍵詞】：懸臂式多級離心泵 轉(zhuǎn)子動力學(xué) 臨界轉(zhuǎn)速 瞬態(tài)響應(yīng) 諧響應(yīng) 振動頻譜 軸心軌跡
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O347.6;TH311
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 第一章 緒論13-17
• 1.1 課題研究背景及意義13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 轉(zhuǎn)子動力學(xué)的發(fā)展歷史13-14
• 1.2.2 故障診斷技術(shù)的研究現(xiàn)狀14
• 1.2.3 轉(zhuǎn)子動力學(xué)的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 主要研究內(nèi)容15-16
• 1.4 本章小結(jié)16-17
• 第二章 數(shù)值模擬計算17-31
• 2.1 懸臂式多級離心泵的基本參數(shù)17-18
• 2.2 內(nèi)部流動區(qū)域的三維建模及網(wǎng)格劃分18-22
• 2.2.1 三維建模18-19
• 2.2.2 全流場網(wǎng)格劃分19-22
• 2.3 數(shù)值模擬設(shè)置22-23
• 2.3.1 湍流模型選擇22
• 2.3.2 邊界條件設(shè)置22-23
• 2.4 數(shù)值求解及結(jié)果23-24
• 2.5 試驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果對比分析24-26
• 2.6 多級離心泵徑向力計算26-27
• 2.7 多級離心泵軸向力計算27-30
• 2.7.1 軸向力經(jīng)驗(yàn)公式計算28
• 2.7.2 軸向力數(shù)值模擬計算28-30
• 2.8 本章小結(jié)30-31
• 第三章 懸臂式多級泵轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速分析31-49
• 3.1 研究對象臨界轉(zhuǎn)速的基本理論31-33
• 3.1.1 臨界轉(zhuǎn)速的定義31-32
• 3.1.2 臨界轉(zhuǎn)速的計算方法32
• 3.1.3 基于鄧克萊法的一階臨界轉(zhuǎn)速計算32-33
• 3.2 軸承動力特性系數(shù)的求解33-35
• 3.2.1 軸承簡化33-34
• 3.2.2 軸承剛度的計算34-35
• 3.3 環(huán)壓密封的動力特性系數(shù)求解35-39
• 3.3.1 環(huán)壓密封工作原理及動力學(xué)影響35-36
• 3.3.2 環(huán)壓密封動力特性系數(shù)的計算36-39
• 3.4 SAMCEF Rotor有限元軟件介紹39
• 3.4.1 計算軟件介紹39
• 3.4.2 計算模型的選擇39
• 3.5 三種計算模型的一階臨界轉(zhuǎn)速分析39-45
• 3.5.1 一維轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的一階臨界轉(zhuǎn)速及振型分析40-41
• 3.5.2 二維轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的一階臨界轉(zhuǎn)速及振型分析41-43
• 3.5.3 三維轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的一階臨界轉(zhuǎn)速及振型分析43-45
• 3.6 軸承剛度對臨界轉(zhuǎn)速的影響45-46
• 3.7 基于Samcef Rotor的“濕態(tài)”臨界轉(zhuǎn)速分析46-48
• 3.8 本章小結(jié)48-49
• 第四章 瞬態(tài)響應(yīng)分析49-60
• 4.1 轉(zhuǎn)子允許不平衡量的計算49
• 4.1.1 轉(zhuǎn)子不平衡質(zhì)量的定義49
• 4.1.2 轉(zhuǎn)子允許的剩余不平衡量49
• 4.2 考慮不平衡質(zhì)量的瞬態(tài)響應(yīng)分析49-54
• 4.2.1 瞬態(tài)響應(yīng)前處理設(shè)置50
• 4.2.2 轉(zhuǎn)子各部件的瞬態(tài)響應(yīng)分析50-53
• 4.2.3 不平衡質(zhì)量對瞬態(tài)響應(yīng)的影響53-54
• 4.3 不同啟動時間下的瞬態(tài)響應(yīng)分析54-55
• 4.4“濕態(tài)”下瞬態(tài)響應(yīng)分析55-59
• 4.4.1 考慮口環(huán)動力特性的瞬態(tài)響應(yīng)分析55-56
• 4.4.2 考慮流體激勵力的瞬態(tài)響應(yīng)分析56-58
• 4.4.3 考慮流體附加質(zhì)量的瞬態(tài)響應(yīng)分析58-59
• 4.5 本章小結(jié)59-60
• 第五章 諧響應(yīng)分析60-65
• 5.1 諧響應(yīng)分析的使用條件60
• 5.2 諧響應(yīng)求解設(shè)置60
• 5.3“干態(tài)”下的諧響應(yīng)分析60-62
• 5.3.1 不平衡質(zhì)量對諧響應(yīng)分析的影響60-61
• 5.3.2 不平衡質(zhì)量相位對諧響應(yīng)分析的影響61-62
• 5.4“濕態(tài)”下的諧響應(yīng)分析62-64
• 5.4.1 考慮流體激振力的諧響應(yīng)分析62-64
• 5.5 本章小結(jié)64-65
• 第六章 懸臂式多級離心泵現(xiàn)場測試65-77
• 6.1 故障診斷的基本圖譜65
• 6.2 振動傳感器的選擇65-66
• 6.2.1 位移傳感器的選擇65
• 6.2.2 傳感器安裝位置65-66
• 6.3 振動故障測試儀參數(shù)選擇66-67
• 6.4 懸臂式多級離心泵的振動試驗(yàn)分析67-71
• 6.4.1 泵進(jìn)出口振動試驗(yàn)分析68-69
• 6.4.2 各級泵體振動試驗(yàn)分析69-71
• 6.5 懸臂式多級離心泵的軸心軌跡試驗(yàn)分析71-76
• 6.5.1 不同工況下軸心軌跡測試及分析71-73
• 6.5.2 軸心軌跡濾波分析73-76
• 6.6 本章小結(jié)76-77
• 第七章 總結(jié)與展望77-80
• 7.1 研究總結(jié)77-78
• 7.2 工作展望78-80
• 參考文獻(xiàn)80-84
• 致謝84-85
• 攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項目及取得的成果85
• 論文發(fā)表與專利申請85
• 參與科研項目85
• 已獲獎項及成果85

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  本文關(guān)鍵詞：懸臂式多級離心泵轉(zhuǎn)子動力學(xué)特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：335549