基于声共振的压缩机部件破坏机理研究

发布时间：2017-11-10 23:30

  本文关键词：基于声共振的压缩机部件破坏机理研究

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【摘要】：过去几十年,叶轮机械气动声学现象一直被各种研究机构所深入探索。航空航天工业是这一领域研究的主要驱动力,因为噪音问题得到了人们越来越多的关注。气体介质的声共振,会产生强大的激振源,这一观点己被人们所广泛认同。但对于离心式压缩机来说与此观点相关的机理和理论却知之甚少。气体介质的声模态特性被认为是导致部件失效的根本原因。 本文应用声模态仿真计算、有限元方法、频谱分析、运行模态试验方法等手段,以离心式压缩机为研究对象,对其进行了声模态仿真分析、结构运行模态试验分析和有限元分析、压力脉动测试、噪声源识别等多项工作。本文具体工作如下： (1)噪声源定位。声强测量是噪声源定位的最有效方法。本文通过采用离散点声强测量对机组进行数据采集,得出噪声源的分布情况和频谱特征。结果证明：管道和压缩机空腔是主要的噪声源。噪声源定位为后续的压力脉动测试和声模态仿真模拟奠定了基础。 (2)压力脉动测试。压力脉动是影响压缩机工作的重要因素。通过对噪声源定位,找到了主要噪声部位和频谱范围。通过对不同工况下测点的压力脉动测试,证实有叶扩压器比无叶扩压器产生的压力脉动大； (3)声模态模拟和验证。通过理论分析和数值模拟计算,得出管道和压缩机空腔声模态的固有频率,并通过试验验证声模态引起的气流激振对结构产生巨大冲击；并对结构模态进行分析。使用ANSYS分析管道试验台的固有频率,证实管道的振动与结构模态无关。通过对压缩机机体的运行模态测试,证实叶片通过频率处压力脉动的产生与机组的结构动态特性无关。 目前,对于压缩机组声模态特性的研究并不多。通过本文研究,不仅为延长压缩机部件的使用寿命,提高压缩机组的振动特性,而且对增强压缩机的安全性和可靠度具有重大意义,为降低由声共振引起的压缩机破坏及压缩机的改进设计提供了重要依据。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH452

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 顾晓军,吴志江,吕世金;最小二乘法在管道声学测量中的应用研究[J];船舶力学;2003年02期

2 郭义杰;李宏坤;周帅;;离心式齿轮压缩机噪声源识别与控制[J];风机技术;2010年02期

3 陈东弟;向家伟;;运行模态分析方法综述[J];桂林电子科技大学学报;2010年02期

4 薛玮飞,杨晓翔,郭金泉;往复式压缩机管道内压力脉动的测试与分析[J];化工机械;2004年01期

5 任志文;侯薇;杜林;景晓东;;基于有限元/边界元耦合方法的管道进口声传播及声辐射模型[J];航空动力学报;2010年01期

6 黄其柏;考虑非均匀流场的管道声学理论及消声器研究[J];华中理工大学学报;1999年08期

7 胡亚涛;刘映;薛永飞;吴克启;;贯流风机近场压力脉动与远场噪声的试验[J];华中科技大学学报(自然科学版);2009年07期

8 刘成武;江吉彬;黄键;;压缩机机体声辐射与噪声预测[J];机械设计;2009年07期

9 陈庆光;王维斌;张永超;张永建;;对旋式通风机压力脉动特性的数值研究[J];空气动力学学报;2011年02期

10 王乐勤,何秋良;管道系统振动分析与工程应用[J];流体机械;2002年10期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 任宜春;基于小波分析的结构参数识别方法研究[D];湖南大学;2007年

2 朱幼君;管道空腔流声耦合振荡及压电振子流动控制技术的研究[D];上海交通大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 郭义杰;基于声传递分析的齿轮箱噪声控制研究[D];大连理工大学;2010年

2 刘庆凯;声强测量技术的研究[D];南京理工大学;2004年

3 吴振华;声强技术及其在后桥噪声检测中的应用[D];合肥工业大学;2005年

4 陈海峰;往复压缩机管道振动特性及安全评定研究[D];中国石油大学;2009年

5 付常佳;大型离心压缩机组噪声测试与分析[D];沈阳工业大学;2009年

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本文编号：1168845