【摘要】：活塞式壓縮機活塞周期性的吸、排氣會使管路內(nèi)的氣流發(fā)生氣流脈動。氣流脈動不僅造成連接管道上的控制儀表失靈、氣閥工況變壞、壓縮機容積效率降低,而且對安全生產(chǎn)造成很大的威脅。強烈的氣流脈動,使管道發(fā)生劇烈振動,輕則造成泄漏,重則由破裂而引起爆炸,造成嚴重事故。因此對活塞式壓縮機管道振動的研究具有十分重要的理論意義和現(xiàn)實意義。 本文應用平面波動理論建立了簡單管道內(nèi)氣柱固有頻率和壓力脈動的計算方程;復雜管道內(nèi)氣柱固有頻率和壓力脈動的計算則分別采用轉(zhuǎn)移矩陣法與剛度矩陣法。并利用MATLAB軟件建立了管道內(nèi)氣流脈動的計算機程序,將氣流脈動以圖像的形式表達出了管道內(nèi)各點的壓力脈動情況,方便了壓縮機管道的設(shè)計。 對管道結(jié)構(gòu)的固有頻率和動力響應也進行了分析與計算。采用有限元法建立不同管道元件的單元剛度矩陣和單元質(zhì)量矩陣,最終形成管道結(jié)構(gòu)的總剛度矩陣和總質(zhì)量矩陣。然后應用子空間疊代法和振型疊加法對管道的運動微分方程進行求解,建立了管道結(jié)構(gòu)的動力有限元方程,得到管道結(jié)構(gòu)的模態(tài)和動力響應參數(shù)。 提出了在主機設(shè)計中消減氣流脈動、設(shè)置緩沖器、設(shè)置氣流脈動衰減器和孔板、避免氣柱共振和結(jié)構(gòu)共振等管道的振動控制措施。這些措施和方法,不僅在配管的設(shè)計階段中,而且在壓縮機工作時,安全運轉(zhuǎn)受到威脅而不能作大的調(diào)整時,都具有重要的指導意義。
【圖文】：

西南交通大學碩士研究生學位論文第65頁加上約束。再對管道結(jié)構(gòu)進行有限元網(wǎng)格劃分，得管系結(jié)構(gòu)的有限元模型如圖4一8所示。用子空間疊代法(subPsaec法)對管系結(jié)構(gòu)的模態(tài)求解，求得管系結(jié)構(gòu)的前8階固有頻率值(見表4一3)和四個測量點的振動值(見表4一勺。圖4一8管道結(jié)構(gòu)有限元模型表4一3前8階管道結(jié)構(gòu)固有頻率階階次次f;;;幾幾幾幾人人幾幾幾幾幾幾sssf頻頻率汪七七28.88848.00067.22286.444105.666124.88814444163.222利用ANSYS軟件模擬管道前8階振型圖如圖4一9所示。

西南交通大學碩士研究生學位論文第66頁圖4一9管道結(jié)構(gòu)前8階振型圖現(xiàn)場測得四級排氣管道中四點(圖4一6所示)的振動值見表4一所示。表44各測點管道振動值測測振點點測振方向向振動計算值mmmm振動測量值m刃口口111(0，1，0)))XXX0.623330.5777222(2，O·5，0.5)))ZZZ0.837770.8555333(2.9，，0.5，0.5)))YYY0.580000.5000444(6.4，0.4
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2006
【分類號】：TH457

【參考文獻】

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本文編號：2618039