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空冷风机系统工作条件下振动特性试验研究

窦瑞杰  
【摘要】: 直接空冷系统因其节水效果显著,在国内得到推广,应用前景广阔,但是风机桥振动仍是工程设计的难点之一,搞清楚风机桥振动特性是当前亟待解决的问题。 风机桥振动研究内容包括:风机桥的自振特性测试,强迫振动响应测试以及风机桥受到的扰力特性分析等。其中,风机桥受到的扰力的特性研究最为关键,因为扰力是风机桥产生振动的根源。 本文建造了1:1风机系统试验模型,风机设备以及安装精度都与工程实际完全相同,保证了试验模型与实际工程中风机系统的相似性。 本文采用锤击法对试验结构进行了自振特性测试,测出了风机桥的各阶自振频率,振型,阻尼比等模态特性,给出了详细的数据,以供工程设计参考。 为了搞清楚直接空冷风机系统在不同工况下运行时风机桥的振动加速度响应情况以及加速度频谱特性,本文对风机系统1:1试验模型进行全工况(包括实际风机系统的主要运行工况)加载,运用先进的振动测试设备对风机桥各测点的加速度时程和加速度频谱进行测试,经数据分析得出振动加速度最大的点的位置和对应的最大加速度;并对加速度频谱作了深入分析,确定出风机桥振动的主要频率成份。 直接空冷风机系统运行时会产生对风机桥的扰力,本文运用无线动态应变测试技术对风机轴进行动应变测试,准确地测出了风机运行时产生的扰力特性以及其与各种工况对应具体数值。风机扰力由四个主要成份组成,1.由转子质量偏心引起的扰力2.由扇叶平面外振动引起的扰力3.由空气反作用力引起的扭矩4.由空气反作用引起的竖直向下的轴向力。本文在测试的基础了,给出了两种扰力成份的数学模型和各种扰力成份在不同工况下的具体扰力数据,以供工程设计参考。


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