输液管系动态性能研究

【摘要】：管道作为液体传输的基本元件,广泛应用于各种领域。与此同时,管系中存在着液体的压力脉动和结构振动,造成振动噪声污染,严重时甚至引发事故。本文针对供水泵房管道系统振动噪声问题进行了研究,建立了实验模型,研究了管道振动机理,分析了影响管道振动的因素,运用试验模态和有限元分析技术对管系进行了模态分析,提出相应改造措施,取得了良好的减振降噪效果。本文的主要工作如下: 对管道振动机理做了详细的分析,并根据激振力和振体的不同加以分类,对激振源的特点做了详细的分析。对水泵压力脉动进行了理论分析,分析了压力脉动的规律,应用压力脉动方程和脉动源产生机理,得出压力脉动取决于水泵的水利结构设计和运转情况。 建立泵房供水系统的实验模型,对管系的噪声、振动、压力脉动信号进行数据采集和处理,运用功率谱和声振相干等方法分析了管道振动的原因。 运用试验模态分析技术和有限元分析技术对供水系统管道结构进行了模态分析,得到了管系的固有频率和振型等参数;运用相关置信准则(MAC)分析计算模态和试验模态的相关性,利用谐响应分析技术得到了管系在激振下的响应情况。 最后本文还结合理论和实验结果,系统的总结了管道系统减振降噪的控制措施,提出设计管系的步骤和方案。