针对往复式压缩机管道频繁出现故障,影响正常运行的问题,提出基于管道振动分析的往复式压缩机机构优化方法,分析得出压缩机气体管道振动的原因为管道内的气柱共振和气流压力脉冲在管道处的冲击振动以及管道的机械振动。针对该问题,采用降低压力不均匀度、避免较大的气流脉动和调整管道结构固有频率避免机械共振的方法,实现对往复式压缩机机构的优化。实验结果表明,该优化方法可实现机构减振和压力不均匀度的有效优化,提升压缩机机构的进油量。

引言分形是事物的局部与整体有某种相似性的形体分维数是分形体复杂程度的度量分形几何学是研究分形体的理论。平面图形也可能是分形体。管道受击振动产生的时域信号波形图可视为平面图形。如果波形图具有分形结构根据分形几何理论可用分维数描述其分形特性。不同激振源引发的管道振动波形的分维数不相同可以用于管道振源识别进行简单、有效的故障诊断。

为了解决某石化企业柱塞泵入口管线的振动问题,研究了阻尼减振技术。在测量振动管道的布置参数后,用ANSYS建立管道模型并进行模态分析,结合现场管道的振动情况,找出管道振动的原因,并提出解决方案;进一步运用SAP2000进行阻尼减振模拟仿真,提出了优化方案。在柱塞泵不停机、管道结构不改变的情况下,按指定方案安装阻尼器后,柱塞泵入口管线的最大振幅由1 175μm降到了132μm,降幅高达89%。改造后的管线所有测点振动幅值降幅都超过了70%,且处于安全范围之内,实现了整个机组长期稳定运行。

研究了弯管在阀门快速开启过程的振动现象，对流体选用S—A（Spalart—Allmaras）湍流模型进行了流动模拟，建立了弯管和流体的有限元模型；对阀门进行流固耦合仿真，分析研究了三种不同流速下的弯管振动情形，并绘制了相关节点的位移-时间曲线。结果表明，随着弯管内流体的流速增大，弯管所受应力增大，弯管振动也更激烈。

对存在严重振动问题的某天然气压缩机的进气管路进行了气流脉动和管道振动分析,提出了管路调整措施。通过气流脉动分析,得到了气柱共振频率及其对应的转速,以及出现最大压力脉动幅值的转速和管路位置;通过管道振动分析,获得了管路结构模态和激发响应,从而了解引起管道结构共振的固有频率和激发响应下的最大振动位移。对改造前后的管路进行了比较分析,结果表明：改造后的管路气流脉动最大幅值从17.65%降低到11.38%,最低结构固有频率从2.6Hz提高到12.2Hz,最大振动幅值从0.393mm减少到0.117mm。改造后的管路在实际运行中,380 r/m in时测得最大振动幅值从0.4mm减少到0.1mm,表明调整措施是合理的。

对往复式压缩机管道振动的相关问题进行研究时常会用到各种标准文件,对与振动相关的国际标准、国外标准和国内标准进行了介绍,这些标准的应用范围涵盖了管路设计阶段、改造分析阶段、压缩机机体、压缩机管路、管内气流脉动等,对部分相关标准作了对比分析,对最常用标准作了说明并介绍了一具体工程案例,归纳概括的各标准对该问题分析有一定指导作用和借鉴意义。

振动问题严重影响着压缩机管路系统的长周期安全运行。针对往复式压缩机管道振动问题,基于ANSYS有限元分析软件对振动剧烈的管路进行流体压力脉动计算与流固耦合模态分析。结果表明,诱发管路振动的主要原因是流体压力脉动频率和管道机械固有频率均落在了压缩机激振频率共振区内,增加防震管托的解决方案可以在一定程度上减弱管道振动,经对比不同约束位置的模态分析结果,确定了最合理的约束位置。

建立了板式节流阀的三维模型运用CFD仿真软件对节流阀内部流场进行了数值模拟得到了该型号节流阀内流场的三维可视化结果结果表明：阀芯处的气蚀以及阀出口处的漩涡流是诱发阀芯和阀体振动的主要原因因此优化阀内部流道对于减小管道振动具有积极的意义。

针对现有液压振动技术的应用现状以及液压系统中存在的液压冲击现象，提出一种利用液压冲击来产生振动的激振系统。该系统以激波器为波动发生器，以管道为受控对象。阐述液压波动发生的机制，并搭建振动试验测试平台。对管道中的压力波动进行研究，计算压力脉动的最大理论值，并进行试验验证，结果表明：两者吻合较好，管道中的压力波动受控于系统频率。对管道振动特性的试验表明：管道两端的振动强度大于中间的振动强度；管道的振幅随系统频率与系统压力的增大而增大；系统压力在4.6 MPa以上，再增大系统压力，对管道振幅的影响不大。

提出非定常流动下管道径向振动控制方程,采用特征线法和有限差分法,并基于阀门快速关闭所引起瞬态压力突变的假设,求解瞬态压力突变下管道径向振动模型。通过数值计算与模型对比发现,该模型具有较好的稳定性。计算结果表明,管道径向振动对流动压力的影响不明显。