T型结构压力管道流固耦合模拟与试验验证

为研究T型压力管道结构内部流体非定常流动诱发的管道振动问题,采用流固耦合分析方法进行分析,借助有限元分析软件ADINA对输送气体介质的T型压力管道结构的进行了流固耦合数值模拟,得到了管内流体流动参数的变化以及管道应力分布规律,并预测了管道振动特性。同时,利用管道振动测试试验系统进行T型管道结构的振动特性进测试,得到压力管道耦合振动响应频率。结果表明:流固耦合数值计算的结果与试验结果能较好地吻合,流体介质的T型压力管道内存在明显的流固耦合效应,不考虑流固耦合作用结果与实验结果相差很大。     

振动纤维栅除尘器中单纤维振动特性的研究

在振动纤维栅除尘器中,气流绕流纤维时旋涡脱落频率（Re＞40）与纤维的固有频率相近,发生同步效应,使振动纤维栅中的纤维产生共振响应。本根据弦的波动方程,运用振型叠加法计算纤维的振动响应,并与实验结果进行了比较。结果表明,纤维的共振幅响应与固有频率、阻尼比、旋涡脱落频率（Sr数）、流体的作用力有关,并给出了振幅表达式。     

基于流固耦合的多弯管路系统动力学分析

为研究多弯管路系统的动力学特性,基于流固耦合和有限元原理,对充液L型管道的固有特性进行了数值模拟,并与TMM(传递矩阵法)进行了对比,证明了数值模型的合理性。建立了水下多弯管路的数值模型,进行了流固耦合模态分析,研究了壁厚、管径对管路固有频率的影响规律。并对非定常流下多弯管路系统的动力响应进行了分析,研究了壁厚和波动速度对管道振动的影响规律。研究结果表明:考虑管内、外流体与管道三者耦合时的管道固有频率比只考虑管内流体与管道二者耦合和不考虑耦合时小,但流固耦合作用对管道模态振型的影响较小;管道的固有频率随管径和壁厚的增大而增大, 气体与管道之间耦合作用对管道固有频率的影响小于液体;非定常流下,多弯管路的振动幅值随着壁厚的增大而减小,随着波动速度的增大而增大。     

给水管道振动信号的小波分析及消振研究

某核发电厂部分蒸汽和给水管道振动情况非常严重 ,以致影响到正常的安全生产。笔者从给水管道的测振出发 ,并利用 3层Daubechise对振动信号进行了小波消噪、滤波、重构处理 ,以找到影响管系振动的激励源的主要频域成分。进而利用比较成熟的结构分析软件ANSYS对管系进行了模态分析 ,得到系统的低阶固有频率和振型。根据管道振动的原因 ,在不改变管系主要特征的基础上 ,给出了简单易行的消振措施 ,实际运行情况表明消振方法效果良好。     

系列间切换中多因素对核电厂RRI系统压力的影响

为解决核电厂设备冷却水系统(RRI系统)系列间切换过程出现的安全阀频繁起跳问题,以某核电厂为研究对象,运用Flowmaster软件计算该核电厂RRI系统系列间切换过程的压力变化,研究关阀时间、泵旁通流量、控制阀与泵的开启时间间隔等因素对于系统压力变化的影响,并验证仿真结论。研究结果表明:增加设备冷却水泵的旁通流量、在设备冷却水泵达到额定转速前开启控制阀均能有效减缓启泵瞬间的压力波动;随着EAS热交换器冷侧管线控制阀关阀时间的增加会减弱关阀瞬间产生的水锤现象,减缓系统压力波动。     

石南31联合站往复式压缩机机体及放空管线减振技术研究

通过对石南31联合站往复式压缩机机体及放空管线的振动监测,分析了振动产生的原因,提出了相应的解决措施：对于压缩机机体的振动,采取压缩缸槽钢支撑板上焊接加强板的措施;对于放空管线的振动,采取更换放空管线位置和降低管线高度的措施。改造后振动监测数据证明,减振措施效果显著,值得在相关领域推广应用。     

某装药弹振动特性的安全分析

为分析某装药弹的振动特性,并为该弹提供必要的力学数据,建立某装药弹模态方程。采用ANSYS软件对该弹振动特性进行了数值模拟,利用Block Lanczos法求解,得到前10阶振动固有频率和振型。分析结果表明:低阶频率主要以摆动和转动为主,高阶频率主要以弯曲扭动为主,低阶频率对该弹的影响比较小,高阶频率对该弹的影响比较大,尤其是7～10阶频率,该弹的主振频率为1053.8 Hz,为该弹的优化设计提供科学依据,在加工、储存、运输和使用条件下应低于该频率;为验证该方法可信度,采用某小型装药弹进行了实验验证,实验结果和仿真结果偏差小于1%;同时证明该有限元数值分析的方法是经济可靠的。     

炉吼原因的分析

炉吼是锅炉运行中一种不常见的故障,不仅可引起锅炉燃烧室、受热面、辅机、烟道等部件振动,影响人们的健康,严重时还会引起锅炉重要部件、结构发生金属疲劳,甚至破坏。 炉吼的学名叫“自激声振”。它的发生一般有两种情况:一种是当煤燃烧或机械(包括气流冲击)等激发的频率与锅炉和辅机本身固有的频率一致时,所引起的共振现象;另一种是流体以一定的速度垂直流经一组圆柱体时,所产生的一种均匀的、周期性的漩涡,叫卡门涡流。其能量很强,频率也较高,当这种激发频率同该组圆柱体(如热交换器、空气预热器、对流管束等)的固有频率相接近或一致时,…     

基于减振降噪分析的高效堆垛机设计

物流业的快速发展,使得堆垛机趋向结构大型化和运行高速化。而随之出现的是振动过大及噪声污染问题,既影响产品的动态性能,又存在着安全隐患。为解决上述问题,从堆垛机的结构入手,重点分析振动和噪声产生的主要原因,运用SolidW orks(三维绘图)及其插件Cosmos/W orks(有限元分析)、Cosmos/Motion(动态仿真)软件,通过对不同结构参数和不同结构形式的(超高速/大高度)高效率堆垛机的三维建模、动态仿真与有限元分析,评价其模态和频率指标,摒弃原设计的等截面形式而采用效果最佳的变截面结构形式。结果表明,改进的设计满足设计规范要求,并进一步总结和分析应当重视的问题,对解决高效率堆垛机振动过大和噪音污染问题具有现实的指导意义。     

大落差输油管道局部高点水击压力预测方程研究*

为预测大落差管道局部高点水击压力,避免在关阀、停泵等应急操作过程中因高点低压而使油品气化,采用OLGA软件水击计算模块分析介质流速、高点稳态压力、关阀时间、阀门位置对高点水击压力的影响机制,并结合国内某原油管道现场SCADA系统数据进行验证;采用通用全局优化算法（UGO）和列文伯格-马夸尔特法（LM）建立局部高点压力预测方程,相对误差在5%以内。研究结果表明:本文方程可实现大落差输油管道水击过程中局部高点水击压力的预测。研究结果可为大落差输油管道安全运行与管理提供参考。     

集输管道系统安全阀拒动失效原因分析

本文对某油田集输站管道上多只安全阀拒动失效的原因进行了分析,确定因地排罐呼吸阀损坏,罐内形成的蒸汽混合物沿管道进入安全阀腔体内,冷却后产生凝水聚集,在长期高温潮湿环境下阀体内部、弹簧及弹簧底座发生电化学腐蚀,产生的腐蚀物造成阀杆与弹簧底座、导向套粘连,致使站内所有安全阀拒动失效。并提出了解决方法及预防措施,避免了因安全阀拒动失效造成承压设备损坏及重大安全事故的发生。     

基于广义延拓的电梯振动信号优化处理与分析

电梯的异常振动往往预示着电梯系统某部分故障或不协调,此振动信号可通过三轴加速度传感器在电梯轿厢内采集,进而通过适当处理可提取出轿厢振动的特征参数,用于电梯的故障诊断。然而电梯故障诊断的合理性取决于其特征参数的精确度,现将广义延拓法用于振动信号的优化处理,在处理离散数据上结合了插值法与拟合法的优势,有助于排除采集振动信号时产生的错误点。采用小波分解与峭度分析的方法对电梯故障特征参数进行提取,在此基础上设计开发了一种贝叶斯电梯故障诊断软件并对广义延拓法进行了验证,结果表明此方法可有效增大特征信号的分辨力度,提高电梯故障诊断的系统准确性。     

空调机组电机超载问题的分析与解决办法

某工厂空调送风系统的两台机组运行时发生超载、电流过大现象.本文经现场调查和测试分析,发现原因是机组选型不合理,造成风机的送风量过大,电机过流.通过更换皮带轮、改变电机转速,解决了电机超载问题;并对如何防止发生类似问题提出了建议.     

煤气管道和储柜带压焊接技术

煤气输送系统中,管道、储气柜、洗涤塔等不仅承载着一定的压力运行,而且随着时间的推移,由于环境条件中的风载、大气氧化、运行阻力、介质腐蚀,以及进入老化期等原因,管道、储气柜、洗涤塔等会产生裂纹、穿孔现象,导致着火、爆炸和中毒事故,影响安全生产。如果频繁地停气检修和焊补,势必给生产、生活带来经济损失和消极影响。因此,探索带煤气压力焊接的新路子,不仅能带来巨大的经济效益,而且具有     

步行力驱动的人群-桥梁系统耦合横向振动模拟研究

针对大跨径、细长、轻型化人行桥在运动人群荷载激励下异常振动问题,以简支梁作为桥梁基本模型,以社会力模型作为行人基本模型,描述行人步行速度和动态步行频率特征,建立考虑行人步行力驱动的人群-桥梁耦合振动模型,分析行人和人行桥相关参数对系统耦合横向振动的影响机制。研究结果表明：桥上行人数量超过一定规模后,会出现人群-桥梁系统同步及人行桥大幅度横向振动现象;同步过程可通过行人相位变化率判定,序参量R下限值为0.6时,系统达到同步状态;行人到达率增大,引发共振的临界人数逐渐下降,达到同步的时间趋于增加;行人到达率不变时,行人对人行桥振动的敏感度C值增加使系统达到同步时间降低;人行桥基本参数比例一定时,长度变化会对临界人数产生显著影响;阻尼比增加,结构产生大幅度横向振动的时间延长,达到一定值时,人群-桥梁系统不会发生同步。     

某单井站场管道积液及腐蚀特性研究*

为应对湿天然气管道存在的明显积液,导致管材腐蚀,目前经验性的检测点选择方式导致检测成本和工作量过大问题。基于某单井站场工况条件和现场壁厚检测数据,针对站场主管线,采用Fluent软件建模分析管线内液相分布规律。结果表明:含液率大小随原料气含水量、流量、压力的变化而呈正相关变化,运用Correl函数对现场壁厚检测数据和模拟结果进行对比验证,发现两者的相关度达到0.61以上,这为现场合理选择腐蚀检测点提供依据,降低了现场检测工作量和检测成本。     

瓦斯抽采钻孔棱状钻杆排渣原理数值模拟

为分析棱状类钻杆应用于松软突出煤层钻进存在优势的原因,基于流体力学理论,建立了棱状钻杆排渣模型,采用有限元方法,应用标准κ-ε模型方程进行计算,对钻杆旋转与周边流体相互作用的流场特征进行分析.结果表明,在钻杆棱角处形成“低压高速区”,棱边处形成“高压低速区”,钻杆棱边壁面流体产生速度、压力波动差,从而在“高压低速区”钻杆壁面形成强烈的“压差涡流”现象,减少了钻屑在孔底堆积致使钻孔堵塞的概率.应用棱状钻杆在松软突出煤层中施工钻孔,钻进深度提高34.6％,钻进效率提高21.1％,钻孔达标率由9.8％提高到48.3％,试验期间,钻杆强度可靠,未出现丢钻、断钻现象.     

导爆管破洞故障的预防

导爆管在传爆过程中发生破洞现象,将损耗爆轰波的能量,轻则使爆速波动,重则造成爆轰中断,使与其连接的雷管拒爆。特别是与毫秒雷管连接时,破洞可使雷管半封闭式燃烧状态发生不同程度的改变,影响延期药燃烧的稳定。据实验统计,破洞将使延期雷管的秒量向上波动33%～70%,甚至使雷管拒爆。因此,分析导爆管传爆过程中产生破洞的原因并采取预防措施,对于提高导爆管起爆系统的质量、促进安全生产十分有益。     

城市综合管廊缆线舱火灾烟气扩散规律数值模拟研究

基于流体Pyrosim模拟软件,结合西安市某地下管廊缆线舱进行火灾烟气扩散规律的数值计算。将整个火灾过程分为缓升段、快升段、下降或波动段等3个阶段,当自动喷淋灭火系统启动后,火灾热释放速率以阶梯型开始衰减;烟气由于受到火源热羽流及舱室顶部受限空间的作用,形成顶棚射流,随即向舱室两侧扩散,此时烟气在竖向空间出现了分层现象;不同位置处的能见度均随时间的推移呈负指数下降,且距离火源越远,能见度开始下降的时间越迟。研究结果表明:烟气扩散规律与火源热释放规律呈正相关,可分为发烟段、烟气快速上升段、缓升或波动段;当关闭通风系统后,不同位置处空气中的烟密度具有不同的峰值,并且随着时间的推移,空气中的烟密度最终趋于稳定。研究结果可为综合管廊消防管理提供理论参考。     

锅炉超负荷运行与强制燃烧的危害

近几年来,锅炉超负荷运行与强制燃烧的现象比较严重。超负荷运行,就是在不改变锅炉设备汽水系统和燃料风烟系统的原设计情况下,采用增加燃料和送引风,强化放热与吸热过程,从而达到提高锅炉出力的目的。由于强化燃烧,破坏了正常的燃烧工况,产生的后果是严重的。 一、降低锅炉热效率,增加燃料消耗量,加剧了环境的污染 由于锅炉燃烧率(即每平方米炉排面积每小时燃煤量)的限制,增加给煤量,会使煤层过厚,燃烧不透;或因炉排行走速度加快,推动次数或振动频率增加,燃料燃烧不尽。此外,还因飞灰量增多,从而引起机械不完全燃烧热损失q4上升。由于炉膛…