试述往复压缩机管线振动分析及减振研究

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1、试述往复压缩机管线振动分析及减振研究往复压缩机管线振动及减振论文导读：本论文是一篇关于往复压缩机管线振动及减振的优秀论文范文,对正在写有关于压缩机论文的写有一定的参考和指导作用,的强烈振动严重影响装置的正常运行，危害很大。引起管系振动的原因往往很复杂，只有通过振动测量，正确分析研究，找出振动的原因，才能有效采取减振措施。目前国内外对压缩机的管线振动方面的研究较多，对不同型号的压缩机组的管线振动的研究有很多相应的论文和文章，主要是针对现场上压缩机出现的管线振动问题进行研究并对其原因进　　往复压缩机管线振动分析及减振研究学生姓名詹博学生学号900770指导

2、教师崔厚玺职称　　年级　2007学生层次　　专升本学生专业机械设计制造及其自动化入学时间　　2007-09-01学习中心辽宁奥鹏填写日期　　2008-03-25　　学院制目录　　中文摘要1　　第一章绪论2　　1.1引言2　　1.2往复压缩机的基本结构及工作原理2　　1.3压缩机振动研究的发展3　　1.4本文的主要研究内容3　　第二章往复压缩机管线振动分析4　　2.1往复压缩机管线振动原因4　　2.2管线振动理论分析4　　第三章往复压缩机管线减振设计7　　3.1往复压缩机管线的消振方法及分析7　　3.2往复压缩机管线减振常用措施8　　3.3管系减振设计中

3、应注意的问题9　　第四章结论11　　后记12　　往复压缩机管线振动及减振论文导读：本论文是一篇关于往复压缩机管线振动及减振的优秀论文范文,对正在写有关于压缩机论文的写有一定的参考和指导作用,管系的固有频率　　对管系进行配管设计时，一般控制其固有频率为对于高温、高压的管系进行配管设计时，一般控制其固有频率为10Hz。　　（2）修改结构参数　　改变结构参数可以改变结构的固有频率达到减振的目的。　　（3）调整支撑位置和支撑刚度　　适当调整位置和支撑刚度，使管系固有频率避开激发频率以避免机械共振的发生。当使动系统。气柱在激振力作用下产生强迫振动，激振频率与气柱

4、固有频率接近时产生气柱共振现象。气柱固有频率的计算采用转移矩阵法。将管线分为若干连续管单元，转移矩阵反映管单元上、下游截面间的脉动压力和速度之间的关系，转移矩阵连续相乘即可获得管线气柱固有频率方程。如图2.1所示，对管线采用直管和三通2种计算管单元，支管交汇处为三通单元，其它为直管单元。12个管单元转移矩阵为直管Mp1、Mp2、Mp3、Mp4，三通Mj，直管Mp5、Mp6、Mp7、Mp8、Mp9、Mp10、Mp11。气柱固有频率计算方程为：（1）　　式中，Mp为直管单元转移矩阵；Mj为三通管单元转移矩阵；p为脉动压力，MPa；u为脉动速度，m/s；下标

5、1表示管线进口，下标2表示管线出口。（2）　　式中，ρ0为气体平均密度，kg/m3；a为介质声速，m/s；l为管长，m；ω为角频率，rad/s。（3）　　式中，S1为三通进管的截面积，S2为三通出管的截面积，S3为旁流入管的截面积，m2；p3′为旁流入管的脉动压力（已知值），MPa；u3′为旁流入管的脉动流速（已知值），m/s。　　边界条件：p1=1MPa，u1=0m/s；p2=0MPa，u2=1m/s。2.2.2脉动气流引起的管线受迫振动　　由于往复压缩机吸、排气过程的间歇性，管系内的气体压力和流速在工作条件下就存在波动（即气流脉动），见图2.2。因

6、气流脉动引起的施加于管线的激振力可以认为是压力脉动和速度脉动的合成，但在数量上由前者引起的超过90%。因此，主要考虑压力脉动的影响。　　衡量压力脉动大小的指标是压力不均匀度δ，其定义如下：　　δ=（pmax－pmin）/p0（4）　　式中，pmax、pmin和p0分别为管内最大、最小和平均压力，MPa。　　原苏联列宁格勒化工机械研究院对大型对置式往复压缩机的许用压力不均匀度[δ]提出的标准见表1，氢气或含氢混合气体可取较大值。如果超出了表1的许用值，则应继续调整设计方案，直到在标准范围内为止。图2.2压力脉动图第三章往复压缩机管线减振设计3.1往复压缩

7、机管线的消振方法及分析3.1.1压力脉动的消减　　改变管系的尺寸以及它们的配置方式相对来说是比较容易实现的，工程上采用这种方法的较多。由第二章可知，管内气体的压力脉动是管系产生振动的主要振源。而复杂的管系系统一般有直管、弯管、缓冲器、油水分离器、冷却器、支撑等组成，故管路中只要有气流脉动存在，就有激振力的产生，并导致管路振动。因此，只有有效的控制管内气体的压力脉动，才能减小管系振动。气流脉动的消减的关键在于配管的设计，在配管设计阶段，应根据工艺流程做好配管初步设计，计算管系的气柱固有频率管系气柱固有频率取决于管系的配管方式、长度、管径、容积的大小和配置

8、位置、支管长、支管位置、以及流体的种类和温度等等。并通过调整，使之不与激发频率重合以避免气柱共