輸流管道動力學分析及減振研究.pdf

1、管道作為重要的介質傳輸元件，在化工、電力、石油等行業(yè)有著極其重要的應用，但是管道振動問題已經(jīng)嚴重制約了裝備的大型化發(fā)展、降低裝備運行的可靠性，甚至還會造成嚴重事故，因此對輸流管道進行動力學特性分析和減振研究顯得極為重要。本文結合河南某電廠再熱熱段蒸汽管道的振動問題對輸流管道進行動力學特性研究并提出減振建議。
　　本文通過對輸流管道進行動力學分析和減振研究，分別從固體側和流體側對影響管道振動的因素進行分析，并對管道進行瞬態(tài)動力學分析

2、，研究其在非穩(wěn)態(tài)流動下管道結構的動力學響應，同時利用專業(yè)管道分析軟件對電廠再熱熱段蒸汽管道進行分析。
　　首先本文以ANSYS Workbench為平臺著重研究管道壁厚、約束位置、管道內徑、位移約束等對管道固有頻率的影響，同時考慮流固耦合對管道固有頻率的影響，并且對不同約束條件下的彎管進行瞬態(tài)動力學分析。
　　其次以Fluent軟件為分析平臺，在ANSYS ICEM中對一半的管系進行建模并進行結構網(wǎng)格劃分，分別對穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)

3、流動下流體的運動特性進行分析。結論認為管道壁厚、管道內徑和位移約束對管道的固有頻率有較大的影響；約束位置對管道的動力學特性影響較大；由于管內流體是過熱蒸汽，所以考慮流固耦合和不計流固耦合對管道的固有頻率影響不大；在對流體進行流場分析過程中發(fā)現(xiàn)在彎頭處出現(xiàn)對旋的二次流動。
　　接著利用管道分析軟件CAESARⅡ對整個管系進行靜力學和動力學分析，并結合上述的結論，給管系增加阻尼和位移約束，發(fā)現(xiàn)增加阻尼對管道的一次應力、二次應力和管道的

4、固有頻率都會產生增大的影響，增加阻尼和位移約束會使管道的一次應力和固有頻率增大，管道的二次應力降低，管道節(jié)點的最大位移明顯減小，從原來的257.246mm減小到23.417mm，隨著位移約束的增大，一次應力略微增大，二次應力明顯降低，固有頻率不變。最后給出了此再熱熱段蒸汽管道的減振意見。
　　本文通過對輸流管道進行動力學特性分析，提出減振方案建議，對減小管道系統(tǒng)二次應力、提高管道的固有頻率、降低操作工況下管道系統(tǒng)的最大位移有明顯的