輸流管道動力學(xué)分析及減振研究.pdf

1、管道作為重要的介質(zhì)傳輸元件，在化工、電力、石油等行業(yè)有著極其重要的應(yīng)用，但是管道振動問題已經(jīng)嚴(yán)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(yán)重事故，因此對輸流管道進行動力學(xué)特性分析和減振研究顯得極為重要。本文結(jié)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(xué)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(xué)分析和減振研究，分別從固體側(cè)和流體側(cè)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(xué)分析

2、，研究其在非穩(wěn)態(tài)流動下管道結(jié)構(gòu)的動力學(xué)響應(yīng)，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(nèi)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(xué)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(jié)構(gòu)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(jié)論認(rèn)為管道壁厚、管道內(nèi)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(xué)特性影響較大；由于管內(nèi)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?qū)φ麄€管系進行靜力學(xué)和動力學(xué)分析，并結(jié)合上述的結(jié)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(yīng)力、二次應(yīng)力和管道的

4、固有頻率都會產(chǎn)生增大的影響，增加阻尼和位移約束會使管道的一次應(yīng)力和固有頻率增大，管道的二次應(yīng)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(yīng)力略微增大，二次應(yīng)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(xué)特性分析，提出減振方案建議，對減小管道系統(tǒng)二次應(yīng)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