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基于流固耦合的往复泵管路振动模型研究及优化分析

李旸 刘佳 蔡龙奇 赖建永 路彤 王禹 干依燃 陈纠

李旸, 刘佳, 蔡龙奇, 赖建永, 路彤, 王禹, 干依燃, 陈纠. 基于流固耦合的往复泵管路振动模型研究及优化分析[J]. 核动力工程, 2023, 44(S2): 55-60. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S2.0055
引用本文: 李旸, 刘佳, 蔡龙奇, 赖建永, 路彤, 王禹, 干依燃, 陈纠. 基于流固耦合的往复泵管路振动模型研究及优化分析[J]. 核动力工程, 2023, 44(S2): 55-60. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S2.0055
Li Yang, Liu Jia, Cai Longqi, Lai Jianyong, Lu Tong, Wang Yu, Gan Yiran, Chen Jiu. Reasearch and Optimization Analysis of Vibration Model of Recipirocating Pump Pipeline Based on Fluid-solid Coupling[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(S2): 55-60. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S2.0055
Citation: Li Yang, Liu Jia, Cai Longqi, Lai Jianyong, Lu Tong, Wang Yu, Gan Yiran, Chen Jiu. Reasearch and Optimization Analysis of Vibration Model of Recipirocating Pump Pipeline Based on Fluid-solid Coupling[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(S2): 55-60. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S2.0055

基于流固耦合的往复泵管路振动模型研究及优化分析

doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S2.0055
详细信息
    作者简介:

    李 旸(1993—),男,工程师,现主要从事核动力系统减振降噪设计,Email: liyang_hit@sina.com

  • 中图分类号: TL353

Reasearch and Optimization Analysis of Vibration Model of Recipirocating Pump Pipeline Based on Fluid-solid Coupling

  • 摘要: 针对船用往复泵出口管路系统振动过大的问题,结合试验测试数据,采用流固耦合分析方法建立了一套适用于往复泵出口管路的系统级振动传递特性分析模型。利用所建模型分析管路系统振动响应特性。采用基于模态匹配与振型节点耦合等方法,提出一套管路支吊架优化布置的设计原则,并开展支吊架类型及参数的敏感性分析。分析结果表明:管路支吊架布置优化后管路振动位移峰值和速度峰值均有明显降低,基座处的平均振动加速度级较优化前降低3.48 dB。

     

  • 图  1  泵出口管路振动加速度线谱

    Figure  1.  Vibration Acceleration Line Spectrum of Outlet Pipeline for Pump

    图  2  往复泵管路系统示意图

    Figure  2.  Reciprocating Pump Piping System

    图  3  管路压力分布云图

    Figure  3.  Pressure Distribution Cloud Map of Pipeline

    图  4  管路振动位移响应云图

    1、2、3—新增支吊架布置位置,下同

    Figure  4.  Vibration Displacement Response Cloud Map of Pipeline        

    图  5  管路振动速度响应云图

    Figure  5.  Vibration Velocity Response Cloud Map of Pipeline

    图  6  管路振动加速度响应云图

    Figure  6.  Vibration Acceleration Response Cloud Map of Pipeline          

    图  7  不同支吊架类型管路振动响应对比

    Figure  7.  Comparison of Vibration Response of Pipeline with Different Hanger Types

    图  8  优化前后泵出口管处振动位移对比

    Figure  8.  Comparison of Vibration Displacement at Pump Outlet before and after Optimization

    图  9  优化前后泵出口管处振动速度对比

    Figure  9.  Comparison of Vibration Velocity at Pump Outlet before and after Optimization

    图  10  优化前后泵出口管处振动加速度对比

    Figure  10.  Comparison of Vibration Acceleration at Pump Outlet before and after Optimization

    表  1  Z向振动加速度级对比

    Table  1.   Comparison of Z Vibration Acceleration Level

    物理量 实验值 仿真值 误差/%
    振动加速级/dB 121.09 125.06 3.27
    下载: 导出CSV

    表  2  优化前后各支吊架基座端振动加速度级对比

    Table  2.   Comparison of Vibration Acceleration Levels at Base before and after Optimization

    位置 优化前振动加速度级/dB 优化后振动加速度级/dB
    1#弹性支吊架 99.60 99.38
    2#弹性支吊架 101.43 99.93
    3#弹性支吊架 104.93 98.41
    4#弹性支吊架 105.85 101.25
    1#刚性支吊架 104.16 100.19
    2#刚性支吊架 101.76 101.86
    新增1#支吊架 98.90
    新增2#支吊架 99.73
    新增3#支吊架 99.17
    平均加速度级 103.48 100.00
      “—”表示无此项内容
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-07-11
  • 修回日期:  2023-08-16
  • 刊出日期:  2023-12-30

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