管道系统振动分析与工程应用1.pdfVIP

流 体 机 械 年第 卷第 期 28 2002 30 10 文章编号： — （ ）— — 1005 0329 2002 10 0028 04 管道系统振动分析与工程应用 王乐勤 何秋良 （浙江大学，浙江杭州 310027 ） 摘 要： 阐述了管道振动产生的原因与机理，影响因素以及消减管道振动的技术方法，提出了研究管道振动今后的发 展方向。 关键词： 往复式压缩机；管道；振动 中图分类号： TU3113 文献标识码： A Reciprocating Compressor Pipeline Vibration Analysis and Engineering Application Wang Leqin He Qiuliang ： ， Abstract The reason and mechanism of bringing pipeline vibration the fact of affecting pipeline vibration and technic and methods of ， reducing pipeline vibration were explained . In the end the developmental way to studying pipeline vibration was point out . ： ； ； Keywords reciprocating compressor pipeline vibration 动问题进入实用阶段。我国在 世纪 年代中 20 70 1 引言 期开始进行管道振动问提的研究，目前已取得较 好成果。 管道内的流体在流过管道过程中，由于管路 的弯头、管径变化等因素，不可避免地有流速、压 2 管道振动的原因 头的变化，这样就产生了管道振动问题。如活塞 式压缩机、往复泵，由于吸、排量的间歇性和周期 2 . 1 引起管道振动的原因 性使管流的压力、速度、密度等参数既随位置变 管道及其支架和与之相连结的各种设备或装 化，又随时间变化。管流的压力、速度、密度等参 置构成了一个复杂的机械结构系统，该系统产生 数随时间呈周期性变化的现象称“管流脉动”。管 振动是由多种原因引起的：一是由于运动机构的 流脉动是引起管道及附属设备振动的主要原因。 动力平衡性差或基础设计不当；二是由于气流脉 此外，管道还会受到地震、风力和意想不到的外力 动；三是共振；另外一个原因可能是管道内流体流 瞬时冲击等作用，此时管道就要发生复杂的振动， 速过快产生湍流边界层分离而形成涡流，引起振 这些振动将对管道的安全和寿命有一定的影响， 动。 严重的情况会造成不可预估的后果。据估计，工 2 . 1. 1 动力平衡性差或基础设计不当引起的管 业先进的美国过去因管道振动而造成的损失每年 道振动 达100 亿美元以上，我国这类事故也经常发生，所 一般管路都是和压缩机或泵连接在一起，压 以研究管道振动问题以及如何消除或减轻管道振 缩机