运行参数与轴流泵流体激励力的关系

泵内非定常压力脉动会引发泵体的结构振动,运行工况的变化会改变泵内流场的流动状态,从而对泵的振动特性产生影响。通过流体力学计算软件FLUENT对某台立式轴流泵内流场进行仿真计算,分别改变泵运行速度和流量两项参数,得出转速改变后,叶轮受到的力会偏离了相似理论的计算值;工作在小流量时,泵内压力脉动与叶轮受力均大于大流量工况,且叶轮区域出现流动分离现象,不利于振动噪声的控制。     

流体激励诱发轴流泵结构振动计算方法

泵内非定常压力脉动会引发泵体的结构振动,而由压力脉动引发结构振动的计算方法是一个值得研究的问题。通过有限元分析软件对某台立式轴流泵内流体压力脉动引发的结构振动响应进行了仿真计算。将数据处理后与试验值进行了对比,并对该方法准确性和可行性进行了分析。结果表明:该计算方法可以用于已知压力脉动情况下叶频振动加速度的预估,若增加采样点个数,采样频率提高,可以提高叶频高次谐波频率的识别能力。     

叶梢小翼宽度对泵壳脉动压力影响的数值分析

叶片梢部加小翼可以改进喷水推进泵空泡性能,但由于叶梢小翼具有一定的宽度和厚度,会影响泵的水动力性能。在试验中发现叶梢增加小翼后,泵壳上的脉动压力发生变化。为分析叶梢不同宽度的小翼对泵壳脉动压力的影响,利用三维建模软件,针对某一轴流泵,保持叶梢间隙不变,在叶片梢部加装不同宽度的小翼,通过数值计算方法分析了梢部小翼对喷水推进泵水动力性能的影响。再通过非定常流场计算,分析叶梢小翼宽度对泵壳脉动压力的影响。结果表明：在该叶梢小翼宽度变化范围内,随着小翼宽度的增加,泵壳脉动压力先减小后增加。     

阻尼对叶片非线性振动的影响

将叶轮机叶片简化为悬臂薄板,考虑阻尼的作用,并将叶片所处的环境噪声和空气阻力考虑为简谐载荷。基于Von-karman板的控制理论,建立了考虑阻尼的叶片振动控制方程组。选择一组满足叶片边界条件的模态函数,运用Galerkin法将方程离散,再采用多尺度法对处理后的非线性常微分方程求解。数值分析的结果表明,在线性情况下叶片振动的拍现象比非线性振动更密集,非线性振动的幅频特性曲线存在多值性和跳跃性,叶片的粘性阻尼参数对叶片非线性振动的幅频曲线有影响。     

叶轮对汽轮机叶片振动特性的影响分析

汽轮机叶片振动特性是影响汽轮机安全性的关键因素之一。本文以某型叶片为研究对象,建立三维叶片有限元模型,在考虑叶片预应力条件下,分别讨论叶轮及工作转速对叶片振动特性的影响,并进行了相关的对比分析。通过叶片振动频率变化,分析工作转速及叶轮对叶片振动影响的主要阶次范围,为叶片有限元分析设计提供参考意见。     

蜗舌型式对离心通风机气动激励的影响分析

蜗舌是离心通风机重要部位之一,为研究蜗舌型式对离心通风机振动噪声的影响,本文对某型离心通风机进行气动激励的计算仿真。通过定常计算,发现蜗舌结构型式的改进能够改善局部区域的漩涡,减小诱发振动的激励因素;通过非定常计算,发现蜗舌结构型式的改进对离心通风机气动激励的影响主要体现在局部区域压力脉动的改善,尤其是叶轮出口气流激发的叶频脉动的降低。根据计算分析结果对通风机振动噪声变化进行了预估,试验结果表明,蜗舌结构的改进能够降低通风机振动噪声,气动激励数值分析可为通风机低噪声改进效果提供判断依据。     

蜗舌型式对离心通风机气动激励的影响分析

蜗舌是离心通风机重要部位之一,为研究蜗舌型式对离心通风机振动噪声的影响,本文对某型离心通风机进行气动激励的计算仿真。通过定常计算,发现蜗舌结构型式的改进能够改善局部区域的漩涡,减小诱发振动的激励因素;通过非定常计算,发现蜗舌结构型式的改进对离心通风机气动激励的影响主要体现在局部区域压力脉动的改善,尤其是叶轮出口气流激发的叶频脉动的降低。根据计算分析结果对通风机振动噪声变化进行了预估,试验结果表明,蜗舌结构的改进能够降低通风机振动噪声,气动激励数值分析可为通风机低噪声改进效果提供判断依据。     

激励力施加方式对结构振动特性影响研究

为了更合理地预测空压机结构振动特性,对CZ60/30型往复式压缩机进行有限元数值模拟,研究激励力施加方式对机体振动特性的影响。首先建立空压机机体有限元模型,并计算空压机机体受到的主要激励力。在进行活塞侧推力和气体力对气缸内壁的激励加载时,按照等活塞行程和等运行时间两种方式将一个运动周期分成10部分,分析不同激励力施加方式对计算结果的影响。结果显示等活塞行程分段方式仿真结果更能反映空压机低频振动特性,计算结果与实验数据较为吻合,证明了计算方法的可行性。     

基于数字信号处理的轴流泵压力脉动试验研究EI北大核心CSCD

传统电信号压力传感器受电流干扰严重,为准确地获得轴流泵内部压力脉动特性,采用高精度数字压力采集系统对一轴流泵模型的叶轮进口、导叶流道内和导叶出口进行压力测试,试验在包含马鞍区的4个流量工况(0.45Q_d、0.8Q_d、1.0Q_d、1.2Q_d)下进行。试验结果表明:在稳定工况(0.8Q_d、1.0Q_d、1.2Q_d)下叶轮进口监测点P1的时域信号为规则的正弦波,脉动周期与叶片通过周期一致;受叶轮与导叶的动静干涉影响,导叶内部P2及出口P3均出现了小峰值的二次谐波。在非稳定工况(0.45Q_d)下各点的时域信号均出现较大峰值的二次谐波。通过快速傅里叶变换(FFT)获得了各监测点的频域结果:稳定工况下各监测点的压力脉动主频均为叶频(BPF),从叶轮进口至导叶出口幅值逐渐减小;非稳定工况下由于回流和叶顶泄漏涡等因素的影响,各监测点的频率成分复杂,主频向高频段移动且伴随有较强高频信号,脉动幅值大于其余工况。     

复合式流体滤波器的衰减性能分析

摘要：液压系统压力脉动对执行机构精度与性能具有很大影响,因而压力脉动衰减与抑制有重要意义。基于电液比拟的方法,结合K型和H型各自的滤波特点,提出一种以K型和H型串联的分支谐振滤波器,建立了流体滤波器的等效电路图。结合液压系统的特性,分析新型复合式流体滤波器结构参数和管道长度对插入损失的影响。数值仿真表明：该衰减器有两个衰减峰值,低频衰减由H型部分主导,高频与K型部分相关,加装衰减器应靠近负载。结合实际工况,合理的选择结构参数,可以达到宽频的效果。     

轴流压气机叶排干扰所引起转子叶片的振动应力

 轴流压气机中上游导叶排与下游转子叶排相互干扰,这一非定常流动诱发了叶片振动.由此,利用有限元法,对所造成的振动应力进行了数值分析.建立了轴流压气机工程设计中求解作用于叶片非定常气动力的近似方法.讨论了叶型几何和静叶数对叶片振动应力的影响.给出由此所造成的叶片动应力分布图,与实验结果基本接近,得到了有益的结论.     

高效液相色谱输液泵流量脉动的研究

设计并搭建了输液泵输出流量脉动测试装置,在不同测试条件下,研究了高效液相色谱系统中常用的串联式和并联式往复柱塞泵的流量脉动。实验得到了这2种输液泵流量脉动率随流量或背压的变化趋势,并证实输液泵的流量脉动周期与凸轮运动周期接近。利用脉动阻尼器来降低流量脉动,可使2种输液泵在6.5 MPa背压下的流量脉动率降为原来的10%左右。该测试装置及方法可在高效液相色谱输液泵的设计改进过程中提供帮助。     

某航空发动机轴流叶轮叶片变形故障分析

某航空发动机在地面试验中出现效率下降且伴有啸叫声的异常现象。根据对所测振动、噪声信号的详细分析,成功判断出该发动机第一级轴流叶轮叶片发生变形。国内外对于发动机转子叶片发生变形故障时的噪声数据研究较少,通过对该发动机故障的详细分析,得到转子叶片发生变形故障时噪声频谱的特征,为转子叶片变形故障的准确判断提供依据。     

斜拉索受轴向激励引起的面内参数振动分析

考虑拉索垂直及几何非线性的影响，导出了拉索在轴向激励作用下的非线性振动方程，用谐波平衡法得出了产生参数共振的最小激励幅值，共振时瞬态和稳态的振幅值及拉索内力的变化特性，论述了结构阻尼对参数振动的影响，并对典型斜拉索进行了数值求解，研究结果表明，参数振动的响应特性与Irvine参数，频率匹配，激励幅值，倾斜角度等有关，索内力在瞬态现稳态有较大的变化，索的瞬态内力不容忽视。     

巴克码激励的超声气体流量测量研究

提出了一种用“编码激励+相关测时”的超声气体流量测量方法。理论分析和数值仿真均表明,相同信噪比条件下,与传统的门限电平法及猝发脉冲激励相关法相比,巴克编码激励相关法的时延估计量方差具有更低的克拉美罗下界。采用标准表法标定实验,在200~1 200 m3/h范围内对比研究了巴克序列二进制相位调制激励相关和猝发脉冲激励相关的超声流量测量性能,前者测得流速的标准偏差和测量误差明显优于后者。     

矿用轴流风机叶片异步振动频率获取方法

对于矿用轴流式主通风机叶片振动在线监测系统,当叶片发生异步振动时,由于叶尖定时测振属于严重欠采样法,同时具有非均匀采样性,导致叶片振动参数识别难度增加。针对该问题,提出轴流风机叶片异步振动频率的获取方法,即通过对轴流风机叶片振动位移序列进行傅里叶变换,求得叶片振动的差频部分,再通过遍历法求得叶片振动的整频部分,取两者之和从而获得叶片的实际一阶振动频率。在对上述方法进行理论推导的基础上,针对一台矿用轴流风机的叶片,通过数值仿真验证该方法的可行性和可靠性,为矿用轴流风机叶片异步振动在线监测系统的工程应用提供了理论分析方法。     

Flow Structure and Surface Deformation of High Prandtl Number Fluid Under Reduced Gravity and Microgravity

The numerical simulation has been conducted to investigate the flow structure and surface deformation in a liquid bridge of high Prandtl number fluid under reduced gravity and microgravity. The Navier–Stokes equations coupled with the energy conservation equation are solved on a staggered grid, and the mass conserving level set approach is used to capture the free surface deformation of the liquid bridge. The effect of reduced gravity and thermocapillary convection on the surface deformation of the liquid bridge is investigated, and the results show that the amplitude of the surface horizontal vibration decreases gradually, and the thermocapillary convection inside the liquid bridge starts to turn into a steady state after the initial period. Moreover, the shift of the center of the recirculating flow inside the liquid bridge under horizontal external acceleration and zero gravity is also studied, and the results indicate that the vortex centers move initially toward the cold disk and reach an equilibrium position, and then the vortex centers vibrate around the equilibrium position periodically.