高揚程泵站管道振動特性分析.pdf

1、雖然我國的水資源總量豐沛，但由于國民人口基數大和水資源空間分布不均衡，再加上近些年來科技和社會的發(fā)展進步導致人民對物質需求的急速提高，目前狀況下的水資源已明顯無法支撐社會的發(fā)展和人民的生活的需要。因此，如何改變水資源現狀和解決用水的問題日益成為全社會關注的焦點和科學界研究的熱點。高揚程輸水泵站因其能夠改善水資源的空間不均衡、對應用區(qū)域環(huán)境要求不高和實施成本低廉的特點，成為目前常用的手段。泵站在輸水過程中因為泵站的機械安裝精度不夠和水流的

2、氣錘等原因，致使泵站及管道在運行狀態(tài)時產生不同程度的劇烈振動，這種振動對泵站管道的健康運行產生極其不利的影響。管道振動會導致管道損傷開裂，或者影響臨近建筑物安全，或者導致泵站發(fā)生事故。為了預防泵站管道即將發(fā)生的災害，進行高揚程泵站管道振動特性的研究十分必要。本文以甘肅景電提灌工程二期泵站的代表性壓力管道為對象，研究該結構的振源組成及其影響。通過理論分析結合原型觀測數據，對機組運行及開機關機過程中產生的結構振動頻率進行識別，確定其動荷載來

3、源。分別統(tǒng)計泵站結構主要部位振動達峰值時不同頻率所占比重，計算實測工況頻帶能量對總振動響應的貢獻。結果表明：泵站壓力管道在開機、運行以及關機等不同時段的主要振動原因是變化的，因此在進行減振處理時需要針對不同情況選取不同的措施。利用有限元軟件ANSYS建立泵站壓力管道流體單元數值模型，識別出管道的振源，確定管道在不同工況下最容易產生振動變形的部位。最后，由于不同工況下壓力管道振動的主要振源并非恒定不變，需要針對各工況的主要振源提出相應的減

4、振措施。
　　本研究主要內容包括：⑴運用DASP系統(tǒng)對現場測試得到的數據進行分析：運用時域分析法探究不同工況下管道振動的原因以及最容易產生變形的位置；運用頻域分析法探究管道在開機、停機以及穩(wěn)定運行過程中的振源和與之相對應的主頻；運用功率譜法進一步地確定各個不同工況下管道振動的主要振源。⑵運用流體單元法建立起有限元仿真模型，模擬了壓力管道的振動變形過程，結果表明在彎管處和兩管交匯處振動比較嚴重，其結果與DASP現場試驗的分析結果一致