高揚(yáng)程泵站壓力管道激勵(lì)源辨識(shí)及其結(jié)構(gòu)減振研究.pdf

1、在我國西北地區(qū)建成了許多高揚(yáng)程泵站及揚(yáng)水灌區(qū)，它們的出現(xiàn)和發(fā)展，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益。但經(jīng)過幾十年來的生產(chǎn)運(yùn)行，都存在著不同程度的安全隱患。在運(yùn)行過程中，通常會(huì)存在振動(dòng)幅度大、噪音大的問題。其中，壓力管道振動(dòng)會(huì)直接影響整個(gè)泵站輸水管路的安全運(yùn)行。本文開展高揚(yáng)程泵站壓力管道激勵(lì)源辨識(shí)與其結(jié)構(gòu)減振研究，對(duì)于保障大型泵站壓力管道的安全運(yùn)行具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 針對(duì)管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷和泵站壓力管道不同運(yùn)行工況下的

2、管道振動(dòng)問題，本文以甘肅省景泰川電力提灌工程一期總干二泵站4＃管道為研究對(duì)象，采用測(cè)試實(shí)驗(yàn)、信號(hào)分析以及FLUENT流態(tài)模擬等綜合研究方法，對(duì)泵站壓力管道進(jìn)行激勵(lì)源辨識(shí)及其結(jié)構(gòu)減振研究，得到不同工況下的壓力管道振動(dòng)的主要振源及其主頻，提出相應(yīng)地減振措施，同時(shí)為泵站壓力管道的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。研究內(nèi)容包括;①研究不同工況下管道振動(dòng)信號(hào)特性，為激勵(lì)源分析做好數(shù)據(jù)準(zhǔn)備;②研究不同工況下引起管道振動(dòng)的主要振源及其主頻，為壓力管道的振動(dòng)原因提

3、供理論依據(jù);⑨研究管道結(jié)構(gòu)減振方法，為減小管道振幅以及延長其使用壽命提供技術(shù)支持。主要研究結(jié)論包括以下內(nèi)容。
　　 (1)論文首先闡述了DASP(Data Acquisition& Sisal Processing)振動(dòng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)，內(nèi)容包括:實(shí)驗(yàn)對(duì)象的選擇，測(cè)點(diǎn)的布置和拾振器的安裝等測(cè)試系統(tǒng)的組裝工作，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，濾波編輯及數(shù)據(jù)整理和保存的方法。通過DASP振動(dòng)測(cè)試最終得到所需工況下的振動(dòng)信號(hào)數(shù)據(jù)，為后續(xù)激勵(lì)源的研究做好前

4、期數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作。
　　 (2)論文對(duì)測(cè)試實(shí)驗(yàn)得到的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行激勵(lì)源辨識(shí)。在進(jìn)行激勵(lì)源分析前首先進(jìn)行了MATLAB小波去噪分析，以排除噪聲在信號(hào)分析中的干擾。利用時(shí)域分析和頻譜分析方法對(duì)各個(gè)工況的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析，得出每個(gè)工況的振源主頻;然后采用功率譜方法，計(jì)算分析了不同工況下的主要振源，分析表明:離心泵等設(shè)備引起的機(jī)械振動(dòng)是管道振動(dòng)的主要原因，水流激勵(lì)次之，針對(duì)激勵(lì)振源的分析結(jié)論進(jìn)而提出減振措施。
　　 (3)論文采用

5、FLUENT流體軟件模擬壓力管道內(nèi)部水流流態(tài)，驗(yàn)證了由振動(dòng)信號(hào)分析所得的水流流態(tài)的一致性，同時(shí)為壓力管道減振方法提供理論依據(jù)。論文研究指出調(diào)整管徑、總管傾角能夠減小壓力管道的振幅，而管距的變化對(duì)管道的振動(dòng)不起作用。
　　 本文研究結(jié)果表明基于DASP的泵站壓力管道振動(dòng)測(cè)試，且與FLUENT的對(duì)比分析，能夠更好地、更加科學(xué)地分析出管道的主要振源，得到的一些研究結(jié)論不僅可以為同類待建工程的管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供有價(jià)值的參考，還能對(duì)高揚(yáng)程輸