基于CFD的船用离心泵流体动力振动噪声源分析

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离心泵振动原因分析和解决方案

离心泵振动原因分析和解决方案

离心泵振动原因分析和解决方案篇一:浅谈离心泵的结构、原理及振动的原因及处理浅谈离心泵的结构、原理及振动的原因及处理【摘要】目前,油田注水所用的注水泵机组分为离心泵和往复泵机组,其中离心泵使用广泛,流量在5-30000立方米每小时,扬程在8-4000米的范围内。

离心泵液体是连续流动的,所以离心泵排量均匀,压力平稳。

维修工作量少,特别是离心泵的排量可用出口闸门来调节,比往复泵相比方便很多,正是由于这些优点,所以离心泵在油田开发生产中得到广泛发展和应用。

为了确保生产任务的顺利完成,延长设备的使用寿命,我们注水泵工必须了解离心泵的结构、原理及出现故障的处理方法,以便更好的服务生产。

【关键词】离心泵振动处理1 多级离心泵的工作原理泵内灌满液体后,在原动机的带动下,叶轮高速的旋转,叶轮带动液体高速旋转。

产生离心力,液体受离心力的作用高速甩出,高速甩出的液体经过泵壳流道,增大压力,降低速度,最后进入排出管,当液体甩出的同时,中轮的中心形成低压或真空,与外界形成夺差,在大罐液柱压力的作用下,液体被压入叶轮的进口,于是旋转着的叶轮就连续不断地吸入和排出液体。

2 多级离心泵的组成离心泵的结构形式很多,作用原理都是相同的,所以主要零部件的形状是相近的,离心泵有六大部分组成:转动部分、泵壳部分、密封部分、轴承部分、传动部分、平衡部分。

下面对各部分的作用、构造及材质作一简单介绍。

转动部分包括:叶轮,叶轮是离心泵的最重要的零件,由前盖板、后盖板,轮鼓叶片组成。

它是把泵轴的机械能传给液体使其变成液体的压能和动能,泵的流量、扬程、效率都和叶轮的形状、尺寸的大小及表面粗糙度有着直接密切的关系,一般叶轮的外径越大,流道越窄产生的压力就越高,流道越粗糙流经叶轮时产生的水力损失就越大,所以对叶轮要进行流道加工,清除表面残渣。

轴套:一般是圆柱形。

是用来保护泵轴的,使泵轴不致于应腐蚀和磨损而影响其机械强度,它主要是与密封件配合使用,工作时,密封件静止,轴套旋转,防止泵同介质外漏,所以轴套是易磨损件。

离心泵噪声升高、振动的五大原因及分析

离心泵噪声升高、振动的五大原因及分析

各种离心泵在使用过程中难免会有遇到出现噪声及振动的现象,那么离心泵出现噪声及振动的原因究竟是什么呢?01、出现汽蚀汽蚀是离心泵运行中出现噪声、振动和效率下降的主要原因,汽蚀不仅影响流体流动状态,而且影响其动态响应,从长远来看,汽蚀还可能引起离心泵通流部分表面的破坏、密封的失效和轴承磨损等。

02、泵轴与电动机不同心使用的离心泵产品属于带联轴器的离心泵系列,在安装过程中或者在检修以后由于电机与泵之间采用的是联轴器连接安装时导致了电机或者泵头出现了移位、或者在检修之后电机与泵之间的平衡没有调整好都会出现噪声及振动现象。

必须校正好才能解决此现象,也可以改选没有联轴器的离心泵例如:单级卧式离心泵。

03、出口流量太大很多用户在选用离心泵型号时由于缺少对离心泵性能的了解,在选择离心泵扬程时会觉得选一个高扬程的离心泵只要在这个扬程范围内都能使用。

由于这种想法往往会导致在使用过程中出现离心泵振动大有噪声的现象,因为离心泵扬程高而实际使用的扬程低这样会导致泵的出口流量超大,流量大了会导致吸水管阻力过大从而出现振动现象,严重时还会导致电机超电流导致烧电机的现象出现。

如果已经在使用中的离心泵是由于这种原因所致建议关小出口阀门或者改小离心泵叶轮。

04、离基础或者紧固件松动长时间使用的离心泵有可能出现基础螺栓或者离心泵电机螺栓泵体螺栓出现松动的现象,所以使用中要经常观察如出现螺栓松动现象需要紧固好。

05、离心泵轴承损坏每个离心泵轴承都有使用寿命高速旋转过程中都会出现磨损现象,如果转动部分有擦、磨现象就会出现比较大的噪声,如果轴承箱里面缺油也会导致轴承损坏并发出噪声或者振动现象。

如果选用离心泵作为管道增压输送,计划安装方便的离心泵建议选用:管道离心泵输送的水里面含有部分细微的颗粒例如沙粒建议选用:单级离心泵。

基于CFD技术的离心泵出口流态模拟及分析

基于CFD技术的离心泵出口流态模拟及分析

基于CFD技术的离心泵出口流态模拟及分析韩娜【摘要】以应用较为广泛且低转速比的离心泵作为研究对象,在当前流体力学发展的理论基础之上,根据离心泵的工作流态特征,给出离心泵内部流体与构件间的数学模型,对泵体的工作状态进行模拟分析.同时,通过建立离心泵的三维实体造型,并将其与相适应的 CFD 技术相衔接,进而通过对离心泵过流关键部件网格划分与优化处理,选取合适的湍流模型,进行泵体的出口流态更接近实际的数值模拟,有利于观察泵内出入口的流场、压力等参数的变化情况.该研究对于深入理解其内部流动的机理,改进离心泵的结构组成、叶轮性能及参数优化有一定参考价值,从而达到最终提高泵的水力效能目标,是一种值得推广的分析方法.%Taken the centrifugal pump which is widely used and has a low speed ratio as the study objection,and accord-ing to the working flow characteristics of the centrifugal pump,the mathematical model between the internal fluid and the centrifugal pump components is given on the basis of the theoretical principle of the current fluid mechanics development. Simulation analysis is carried out on the working condition of the centrifugal pump;the 3D solid modeling of the centrifu-gal pump is established and connected with the corresponding CFD technology, then through the key flow components of centrifugal pump meshing and optimization,and selecting the appropriate turbulence model,the outlet flow pattern of the pump body is numerically simulated which is closer to the reality. It is beneficial to observe the flow field, pressure and other parameters of the inlet and outlet of the pump,and summarize the related work characteristics,the research would be providesome reference value for us to further understand the mechanism of the internal fluid,improve the centrifugal pump structure, impeller performance and the parameter optimization, then achieve the goal of improving the hydraulic efficiency of the pump, which is a worth popularizing analysis method.【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2018(040)009【总页数】5页(P34-38)【关键词】离心泵;流态特征;湍流模型;数值模拟;叶轮性能【作者】韩娜【作者单位】平顶山工业职业技术学院,河南平顶山 467000【正文语种】中文【中图分类】S275;TH3110 引言在我国,离心泵作为一种通用的工农业提取、转移流体主体机械,被广泛应用于各个领域;加之流体力学近年来不断渗入到流体机械的模拟研究工作当中,对离心泵内部的流场机理详细了解与深入掌握成为业内学者的一个重要研究方向。

基于FEM∕BEM的船用水泵流动诱发振动噪声计算分析

基于FEM∕BEM的船用水泵流动诱发振动噪声计算分析

基于FEM∕BEM的船用水泵流动诱发振动噪声计算分析船用水泵在使用过程中,由于液体流动的运动与结构的相互转化,往往产生噪声与振动,对于乘客的舒适度与船舶设备的寿命都会造成影响。

因此,如何对水泵的流动场进行精准建模计算与分析,成为了当前研究的热点。

在这个背景下,FEM∕BEM技术被广泛应用于船用水泵流动诱发振动噪声计算分析中。

首先,FEM技术能够针对水泵组件的不同区域进行精确的流体场与固体场的数学模型建立,采用有限元法求解流体密度、速度、压力等物理量,结合泊松方程和能量守恒方程来描述流体场中的运动。

利用有限元法建立的数学模型能够真实地定量表现出流体场中的流动特征与结构响应,进而帮助工程师更好地识别问题并提出解决方案。

其次,BEM技术能够针对水泵表面与周围空气进行精确的边界数学模型建立,采用边界元法求解声场压力、速度、粒子速度等声场物理量,结合泊松方程来描述空气场中的声波传播。

利用边界元法建立的数学模型能够真实地表现出水泵噪声扩散的声场特征与声学响应,进而帮助工程师更好地定位噪声源并实施噪声控制。

在FEM∕BEM技术的帮助下,船用水泵的流动诱发振动噪声可以得到全面精确的计算与分析。

例如,FEM技术能够准确地预测水泵叶轮的流体动力学力学响应,针对不同的泵转速,预测其振动的特征与路径;而BEM技术则能够分析水泵内部噪声扩散的声场覆盖范围,评估水泵周围噪声对乘客及设备的影响。

总之,FEM∕BEM技术的应用,实现了船用水泵流动诱发振动噪声计算分析的精确性与全面性,助力工程师更好地设计出精良的水泵设备,为船舶使用体验的提升与船舶行业的发展提供了有力的支撑。

为了更好地说明FEM∕BEM技术在船用水泵流动诱发振动噪声计算分析中的应用,下面将列出一些相关的数据:1. 水泵转速:500rpm-800rpm;2. 水泵流量:50m³/h-100m³/h;3. 水泵出口压力:2bar-4bar;4. 水泵噪声频谱分布:20Hz-10kHz;5. 水泵振动速度:0.01mm/s-1.0mm/s;通过对上述数据进行分析可以得出一些结论。

离心泵振动原因分析及整改措施

离心泵振动原因分析及整改措施

离心泵振动原因分析及整改措施摘要:离心泵在电站输水、生活用水等工农业生产和人民日常生活中发挥着重要作用。

如果离心泵出现异常振动,不仅影响运转效率,甚至容易导致事故。

文章主要对造成离心泵振动的因素进行详细分析,并针对水力、机械、电气三方面提出离心泵振动防治技术。

另外结合某离心泵机组实际,通过对离心泵关键监测点进行振动测试和分析,发现其出现振动的主要因素是水力脉动,通过将离心泵进口半螺旋型优化为直流道型,并进行受力仿真模拟验算及实际测试,验证了优化后的离心泵的振动幅值显著下降,符合规范要求。

关键词:离心泵;振动原因;整改措施引言离心泵是炼厂不可缺少的转动设备动力设备,离心泵的运行状态决定了泵能否安全稳定地长周期运行,进而决定整个装置是否能够平稳运行。

离心泵在运转过程中轴承位置的振动值一般采用速度有效值来表示,单位mm/s。

轴承座的振动标准执行ISO10816—3或者GB/T6075.3等相关标准。

1振动故障的原因分析1.1结构问题多级离心泵的叶轮、轴承和机壳等部件的质量和精度直接影响到离心泵的运行状态。

如果这些部件存在缺陷、磨损或损坏等问题,会引起离心泵的不平衡现象,继而引起离心泵振动。

当离心泵内部部件存在缺陷、磨损或损坏等问题时,叶轮的重心位置就会发生变化,使得叶轮失去平衡状态,从而导致离心泵内部产生不平衡力,这些不平衡力会引起离心泵的振动,进而影响设备的正常运行。

同时,轴承损坏也会导致轴的偏心和振动,增加离心泵的摩擦和磨损,进而使离心泵的振动问题更加严重。

因此,离心泵的叶轮、轴承和机壳等部件的质量和精度对于离心泵的稳定运行至关重要。

1.2汽蚀离心泵在运转中,在过流区域的局部,液流的绝对压力低于当时温度下的汽化压力时,液体开始汽化,形成气泡。

这些气泡随液流流动到高压处,周围的高压液体使气泡急剧地变小以至破裂,同时周围液体将高速填充空穴,发生互相撞击而形成水击,这一过程称为汽蚀。

1.3运行环境恶化比较常见的是泵未在设计流量下运行,即偏流量(小流量)运行。

离心泵振动及噪音大的原因及对策简述

离心泵振动及噪音大的原因及对策简述

离心泵振动及噪音大的原因及对策简述离心泵原理简单的说就是叶轮高速旋转时,带动叶片间的液体旋转,由于离心力的作用,液体从叶轮中心被甩向叶轮外缘,当液体进入泵壳后,由于蜗壳形泵壳中的流道逐渐扩大,液体流速逐渐降低,一部分动能转变为静压能,于是液体以较高的压强沿排出口流出,故称为离心泵。

在处理不当的情况下,叶轮产生的离心力会导致泵出现振动和不正常的噪音。

离心泵使用时发现泵振动及噪音异常,应立即停机作检查。

1、泵基础是否牢靠当发生振动时,首先应检查离心泵的地脚螺栓是否紧固。

若未紧固会造成离心泵震动。

还要考虑地脚基础强度是否够用,有时由于设计原因,基础偏软也能引起震动。

2、联轴器找正很多离心泵是通过联轴器进行驱动,联轴器的种类也很多。

常规的三爪联轴器找正的好坏直接影响到联轴器、轴、轴承、机封等正常运行和使用寿命。

3、找中心中心不正也是引起震动的常见原因,必须严格按照标准将中心调整在规定范围之内。

4、轴承检查轴承安装是否出现问题或是否损坏。

5、转子中心位置调整水泵转子应与定子同心,否则在水泵运行时会产生摩擦,产生震动。

6、动静平衡检测在离心泵拆解后,为了避免开泵时震动,还应将叶轮作静平衡试验。

外部条件对水泵的影响当水泵本身可能有的问题全部排除后,如仍不能解决震动的问题时,还要考虑外部条件对水泵的影响。

滚动轴承在运转中有异声且温度高1、轴承存在质量问题。

检查轴承需注意轴承外观、滚动体是否转动灵活、轴承各部分尺寸间隙等。

2、轴承跑套。

当轴承箱温度高且有异声,振幅时大时小,振动周期不定,解体检查发现轴承外圈的外圆面有磨损痕迹,并且间隙过大,说明轴承以及跑套,可用胶粘、补焊、镶套的方法修复。

跑套严重,不能用上述方法修复需更换。

3、轴承磨损严重或已损坏。

轴承运转响声很大,并且温度高、振幅大,需更换轴承。

4、轴承轴向定位问题。

泵运转时,温度高而振动不大,可能是轴承轴向间隙过大,停车后,用工具轻轻敲击联轴器靠背轮发现有明显的轴向窜动,需重新调整间隙。

离心泵的振动原因分析

离心泵的振动原因分析

离心泵的振动原因分析离心泵是一种广泛应用于工业和民用领域的常见泵类设备,它主要通过旋转运动将液体从低压区域抽入泵内,然后通过离心力将液体推向高压区域。

在运行过程中,离心泵可能会出现振动问题,这不仅会降低泵的效率,还可能对设备造成损坏,甚至对工作环境和人员安全带来威胁。

下面将对离心泵振动的原因进行分析。

一、不平衡不平衡是引起离心泵振动的主要原因之一、当泵的转子不平衡时,会导致旋转运动时的离心力不平衡,进而引起泵的振动。

这种不平衡主要有以下几个原因:1.装配不当:安装时未能准确装配转子的每个部分,如叶轮、轴承等,使其存在不平衡。

2.磨损:长期使用过程中,泵内部的零部件会因磨损而引起不平衡。

3.污秽:泵内的零部件受到污秽物质的影响而引起不平衡。

二、轴承问题轴承是泵内部一个重要的部件,它承受着泵的转子的重量和惯性。

轴承问题可能导致泵的不稳定性和振动问题,常见的轴承问题包括:1.轴承磨损:长期使用后,轴承可能因磨损而引起不平衡和振动。

2.轴承松动:轴承安装不紧密或脱落,轴承松动会导致泵的不稳定性和振动。

3.轴承润滑不良:轴承润滑不良会增加轴承的摩擦和磨损,进而引起振动。

三、流道堵塞离心泵的流道在运转中可能会受到颗粒、污泥和杂质的堵塞,导致流体的流动不畅。

这种不正常的流动状态会在泵内部产生压力不均和流体振动,从而引起泵的振动。

四、泵的过大流量或过高扬程如果泵的流量或扬程超过了其设计参数,泵会超过正常运行状态,压力和振动会增加。

例如,当泵的出口阀门关闭或部分关闭时,泵的流量可能会过大,造成压力的积聚和振动的增加。

五、泵的自然频率与激励频率共振泵的自然频率与激励频率共振是一种常见的振动原因。

当泵的自然频率与激励频率相近时,会引起共振效应,进而增加振幅和振动。

六、基础不稳定泵的基础不稳定是引起离心泵振动的另一个重要原因。

如果泵的基础不稳定,例如基础坚固性不够或支撑不均匀,会导致泵的运动不稳定和振动。

为解决离心泵振动问题1.确保泵的轴和转子正确安装,减少转子的不平衡。

离心泵振动的原因分析及处理措施

离心泵振动的原因分析及处理措施

离心泵振动的原因分析及处理措施1、振动是评价离心泵机组运行可靠性的一个重要指标。

振动超标的危害主要有:(1)振动造成离心泵机组不能正常运行;(2)引发电机和管路的振动;(3)造成轴承等零部件的损坏;(4)造成连接部件松动,基础裂纹或电机损坏;(5)造成与离心泵连接的管件或阀门松动、损坏;(6)形成振动噪声。

2、引起离心泵振动的原因是多方面的,主要有:(1)离心泵的转轴一般与驱动电机轴直接相连,使得泵的动态性能和电机的动态性能相互干涉;(2)高速旋转部件多,动、静平衡未能满足要求;(3)与流体作用的部件受离心流状况影响较大;(4)流体运动本身的复杂性,也是限制泵动态性能稳定性的一个因素。

3、对引起泵振动原因的分析3.1电机(1)电机结构件松动、轴承定位装置松动、铁芯硅钢片过松、轴承因磨损而导致支撑刚度下降,会引起振动。

(2)质量偏心、转子弯曲或质量分布问题导致的转子质量分布不均,造成静、动平衡量超标。

(3)鼠笼式电动机转子的鼠笼笼条有断裂,造成转子所受的磁场力和转子的旋转惯性力不平衡而引起振动,电机缺相、各相电源不平衡等原因也能引起振动。

(4)电机定子绕组,由于安装工序的操作质量问题,造成各相绕组之间的电阻不平衡,因而导致产生的磁场不均匀,产生了不平衡的电磁力,这种电磁力成为激振力引发振动。

3.2基础及泵支架(1)驱动装置架与基础之间采用的接触固定形式不好,基础和电机系统吸收、传递、隔离振动能力差,导致基础和电机的振动都超标。

(2)离心泵基础松动,或者离心泵机组在安装过程中形成弹性基础,或者由于油浸起泡造成基础刚度减弱,离心泵就会产生与振动相位差180°的另一个临界转速,从而使离心泵振动频率增加,如果增加的频率与某一外在因素频率接近或相等,就会使离心泵的振幅加大。

(3)基础地脚螺栓松动,导致约束刚度降低,会使电机的振动加剧。

3.3联轴器(1)联轴器连接螺栓的周向间距不良,对称性被破坏;(2)联轴器加长节偏心,将会产生偏心力;(3)联轴器锥面度超差;(4)联轴器静平衡或动平衡不好;(5)弹性销和联轴器的配合过紧,使弹性柱销失去弹性调节功能,造成联轴器不能很好地对中;(6)联轴器与轴的配合间隙太大;(7)联轴器胶圈的机械磨损导致的联轴器胶圈配合性能下降;(8)联轴器上使用的传动螺栓质量互相不等。

泵振动和噪声产生的原因及分析

泵振动和噪声产生的原因及分析

泵振动和噪声产生的原因及分析泵振动的原因1.振频与转速相同时的振动造成这种振动的主要原因有:装配问题、基础问题、转子部装平衡问题、共振、轴承问题等。

(1)装配问题①装配不准,基础偏心:a 检查联轴器的不同心度;b 检查基础混凝土是否有裂纹;c 检查泵基础是否由于不均匀下沉或地震冲击造成偏心现象;②未运转时同心度良好而运转时出现偏心:a 泵排出端有伸缩式接头,当泵运转时,联轴节是否有很大的移动;b 支撑排出管的混凝土是否有裂纹;c 泵运转时,是否出现基础移动的情况;d 泵运转时,从密封处有大量水漏出或者有空气吸入;e 泵一停车,轴是否有偏心(高温介质);③联轴器的橡胶件不均匀或橡胶件过硬。

(2)泵基础问题①基础不稳引起的共振:a 基础有很大的振动向外传递;b 基础的振动频率与泵达到额定转速频率一致;c 相邻泵运转时传播过来的振动;②基础不坚实引起的共振:基础内没有灌注水泥砂浆;③地脚螺栓松动或地脚螺栓没有发挥作用。

(3)转子不平衡①轴系的弯曲;②转子残存的不平衡重量:a 更换转子的部分零件(叶轮等)而没有整体做动平衡;b 转子部件部分发生磨损;③叶轮的磨损或破损造成的不平衡;④叶轮有堵塞的异物造成的不平衡:a 泵的振动突然变大,从泵的内部产生噪声;b 排出压力降低,流量减少;c 电流表、功率表指针异常摆动;⑤由于轴承的磨损造成轴的偏心运动(滑动轴承)。

(4)共振现象①泵固定部(壳体、底座)的固有频率与转速的共振;②转速接近转子的临界转速。

(5)轴承不良(多发生在滚动轴承)①轴承的润滑油、润滑脂发生变化;②运转时的发热程度比原来高;③润滑油或润滑脂中进入杂质。

(6)其它①原动机的振动传给泵;②泵轴承的滑动部分有局部接触;③衬环与叶轮滑动部分的间隙不均匀。

2、频率与转速的整数倍一致时的振动(1)压力脉冲的振动①泵体喉部与叶轮外径的间隙比较小;②多级泵的各级叶轮的叶片与喉部的相对位置任何一级都相同。

(2)滚动轴承发生损坏3.其它的规则性振动(1)轴的扭振(特别是长轴泵)(2)推力轴承无推力①卧式双吸泵常见;②一般有噪声,而且噪声比振动更强烈;③低速运转时发出咯噔咯噔的有规则的声音;④轴承结构成为无预加负载的结构;⑤推力轴承间隙大。

试析离心泵振动原因与其处理

试析离心泵振动原因与其处理

环球市场/施工技术-228-试析离心泵振动原因与其处理卢 静上海东方泵业集团有限公司摘要:离心泵是工厂中用于输送介质的主要设备,具有非常重要的使用价值,但是,在实际生产中,其存在的问题也很多,如何有效的寻找出离心泵振动的原因,并且针对原因给予必要的处理是需要维修人员在实践中认真探索的。

本文针对离心泵发生振动的原因以及相应的处理机制进行了详细的阐释,旨在为维修人员提供有效的技术指导和建议。

关键词:离心泵;振动;原因;处理一、离心泵振动原因概述(一)侧重于机械方面的振动由于机械方面的振动原因比较多, 维修人员要根据实际情况对症分析。

离心泵在运行过程中,内部轴承和组件之间会产生比较剧烈的摩擦,长时间高速运转会导致润滑油由于温度过高而挥发,管理人员要经常涂抹润滑剂才能保障离心泵的正常运转,但是实际设备操作过程中,相应的保养工作并不是很到位,也就导致了部件质量不均,从而发生振动现象。

在离心泵运转的过程中,由于负荷增加会导致振动幅度和振动频率相继上升,对离心泵自身结构提出了挑战,若是离心泵内部机组本身存在中心偏离的问题,就会由于轴承磨损或者是轴瓦偏离对称中心而导致振动。

其三,离心泵转子质量分布不均。

轴承受力不对称就会导致离心泵发生小幅度振动,但随着运动的强化,相应的振幅也会增大,并且,若是离心泵结构的相应位置出现了严重的磨损和腐蚀,就会导致转子质量出现问题,甚至是发生破坏性的故障[2]。

其四,联轴器同心度偏差。

离心泵内部最重要的元件就是叶轮,若是联轴器在安装过程中出现不同心问题,就会导致整体离心泵启动受阻,出现振动问题。

在使用初期,离心泵不会发生非常明显的振动,但随着使用时间的累计,就会导致螺栓松动,离心泵中心偏移,发生严重的振动问题。

振动最严重的情况是共振,机组、管路、基础同时振动,另外,联轴器引起的振动问题需要开机就会显现出来,一般表现为驱动端振动幅度大于非驱动端,这就需要维修人员集中关注离心泵的运行情况,建立动态化的跟踪档案。

船用离心泵减振与数值模拟分析

船用离心泵减振与数值模拟分析

船用离心泵减振与数值模拟分析李林军 王建国江苏振华泵业股份有限公司,江苏 泰州 225500摘要:离心泵作为船舶上不可或缺的一项设备,如果其在工作运行中造成大幅度振动,那么将给船上的工作人员以及船舶需要完成的任务带来很大的困扰。

对此,本文主要对某型船用离心泵的自激振动原因进行验证,利用CFD软件进行离心泵内部水流的三维模拟,进行可视化分析,CFD结果显示,离心泵内的水流流态相对合理。

关键词:离心泵;减振;数值模拟中图分类号:TH311 文献标识码:B 文章编号:1006-8465(2016)12-0014-02引言在船舶正常工作运行阶段,必然少不了离心泵的参与。

在船舶的各个系统,例如生活供水系统、循环水系统等与水相关的系统,都会大量运用到离心泵。

然而由于部分离心泵自身设计考虑不周全,造成离心泵使用过程中泵体出现大幅度振动,或者在安装离心泵的安装过程中,没有合理地安装离心泵基座以及管道系统,很可能造成离心泵在使用过程中,出现超过规定的振动强度。

这种大幅度的振动,不仅会给船舶执行工作任务造成很大困扰,影响任务结果精度,并且如果振动达到一定强度,还会给船舶上的工作人员带来身体上的损伤,严重影响工作质量。

1 船用离心泵振动分析离心泵中主要包括有叶轮,泵体,泵轴,轴承等部件,和它相连的则是电动机等传动部件和安装离心泵的底座。

离心泵的工作主要利用了离心力的原理,利用叶轮带动泵体中的水高速旋转,这样产生的离心力会使水流远离中心,通过边缘上的通道流出,这时中心部分由于水的远离形成低压区或者真空区,因为管道另一端气压为大气压,水就会自动流向水泵,源源不断的从另一端输出。

从上述离心泵的组成结构及工作原理可以看出,导致离心泵振动主要由自激振动和环境振动两大因素引起。

自激振动即离心泵内部水流流态异常,对离心泵的叶轮和泵身造成了很大的冲击力,从而产生较大的振动。

发生这种现象的原因有多种,其中很大程度上是因为离心泵没有在其对应的工况点进行工作,使泵体里的水流异常波动,产生气蚀,也有可能是离心泵自身水力设计不完全符合使用情况。

船舶用发电机的气动噪声与流体力学分析

船舶用发电机的气动噪声与流体力学分析

船舶用发电机的气动噪声与流体力学分析船舶作为重要的交通工具,需要使用发电机来为船舶提供电力。

然而,发电机产生的噪声对船舶乘员和周围的海生物产生了不必要的影响。

因此,对船舶用发电机的气动噪声进行分析是非常重要的。

同时,也需要考虑流体力学对船舶性能的影响。

首先,我们来讨论船舶用发电机的气动噪声。

气动噪声是由于发电机内部的气流与外部空气之间的相互作用而产生的噪声。

这种噪声通常包括气流的湍流噪声、喇叭喉段等气流分离引起的噪声以及与结构相互作用的噪声。

为了减少噪声污染,需要对气动噪声进行精确的分析和预测。

在进行气动噪声分析时,我们可以使用计算流体力学(CFD)方法进行模拟。

CFD可以模拟流体在发电机内部的流动情况,并预测噪声产生的位置和强度。

通过分析流场的速度场和压力场,可以定量评估发电机的气动噪声水平。

此外,还可以采用试验方法进行噪声测试,通过在船舶环境下对发电机进行实际测量,验证和修改数值模拟结果。

除了气动噪声,流体力学也对船舶的性能产生重要影响。

船舶在航行过程中需要克服水流的阻力,而流体力学则涉及到水流与船体之间的相互作用。

良好的流体力学性能可以减小船舶的阻力,提高航行速度和燃油效率。

因此,对船舶用发电机的流体力学特性进行分析具有重要意义。

在进行流体力学分析时,我们可以利用流体动力学(CFD)方法来模拟水流与船体的相互作用。

通过建立包括发电机和船体在内的完整数值模型,可以模拟流体对船舶的运动和阻力产生的影响。

通过分析压力分布、速度分布以及阻力系数等参数,可以评估船舶用发电机的流体力学性能和效果。

综上所述,船舶用发电机的气动噪声与流体力学分析是船舶设计和运营中非常关键的环节。

仅通过准确的分析和优化,我们才能提高船舶的性能和舒适性。

因此,在设计船舶用发电机时,我们应该注重气动噪声和流体力学特性的分析,采用先进的计算方法和实验手段,以确保发电机的最佳性能。

值得注意的是,为了减少船舶用发电机的气动噪声,可以采取一些措施,如调整发电机的结构和设计、增加降噪材料的使用以及改进气流的流动性。

流体传动系统的噪声与振动分析研究

流体传动系统的噪声与振动分析研究

流体传动系统的噪声与振动分析研究背景介绍:流体传动系统是现代工业中常见的一种传动方式,它通过流体介质来传递能量和力量。

然而,随着技术的进步和应用的广泛,流体传动系统所带来的噪声和振动问题也逐渐显现出来。

噪声和振动不仅会影响设备的正常运行,还会对人们的健康产生负面影响。

因此,对流体传动系统的噪声与振动进行分析研究具有重要意义。

噪声产生机理分析:流体传动系统的噪声主要源于液压泵、阀门、马达等传动元件的运行过程中引起的流体振荡、涡流剥离、气泡崩塌等现象。

这些现象会产生声波,进而形成噪声。

噪声的强度与频率、流速、压力等因素有关。

因此,在进行噪声分析时需要考虑这些因素,并采取相应的措施进行降低。

振动机理分析:与噪声不同,流体传动系统的振动问题主要源自流体的流动和介质的材料特性。

流体传动系统中流过的液体和气体会产生交替的压力波动,从而引起传动元件的振动。

此外,流体介质与传动系统的结构之间的摩擦也会产生振动。

因此,在进行振动分析时需要综合考虑流体介质和传动系统的特性,以及流体的运动规律。

噪声与振动的测量分析方法:为了准确分析流体传动系统的噪声与振动情况,研究人员通常采取多种测量方法。

其中,最常用的方法包括声音压力级测量、振动位移测量、频率分析等。

通过这些测量手段,可以获取到噪声和振动的基本参数,并进一步分析其产生机理。

噪声与振动控制技术:为了降低流体传动系统的噪声与振动问题,研究者们不断探索和应用各种控制技术。

常见的控制技术包括减振措施、阻尼材料的应用、结构优化等。

通过合理设计和改进,可以有效降低噪声和振动的产生。

实际应用案例:流体传动系统的噪声与振动分析不仅在研究领域得到广泛应用,也在实际工程中有很强的需求。

例如,在高速列车的设计与制造过程中,噪声与振动分析起到了重要的作用。

工程师们通过准确分析列车运行时产生的噪声与振动,改进了传动系统的设计,提高了列车的安全性和乘坐舒适度。

结语:随着科技的发展和工业的进步,流体传动系统的噪声与振动问题越来越受到重视。

试论船舶液压系统振动与噪声的分析与对策

试论船舶液压系统振动与噪声的分析与对策

试论船舶液压系统振动与噪声的分析与对策摘要:随着我国经济的高速发展,船舶液压系统得到广泛运用。

但机械设备的使用也带来了诸多噪声污染隐患。

在大力发展高压、高速、大功率的同时也加剧了液压系统的噪声污染问题。

液压系统振动噪声不仅影响系统工作性能及使用寿命,还会对人们身心造成不良影响。

因此研究改善液压系统降噪工作也变得日趋危急。

关键词:船舶液压;振动;噪声1传播液压系统噪声分析1.1噪声声源判断液压系统是以个封闭的系统,是由电机、液压泵、阀、管路组成的闭合回路。

因此其内部的工作状态难以预见,增加了控制噪音的难度。

导致对其噪声源的判断出现偏差。

但专业人员会根据各元件或部件产生噪声和传递噪声的程度不同,来判断其产生噪音的声源所在位置。

液压泵产生噪声的程度较高,同时液压控制阀的传递噪声程度较强,因此二者是液压系统的主要噪声来源。

1.2噪声分类在船舶液压系统中噪声主要分为两种,一种是机械振动产生的机械噪声,一种是流体运动,产生的流体噪声。

机械噪声的产生主要是由于回转体运动不平衡、机械轴心不同、机械碰撞摩擦造成的。

例如机械碰撞噪声是由于零件制造误差及装配不当造成的。

如液压阀中的压力阀、节流阀、方向阀等零件在工作中,阀芯的冲击和和零件间的碰撞均会造成机械噪声。

其二,流体噪声在液压体统噪声中的占据的比例较大。

其噪声产生的主要原因是液压冲击、油液流速、脉动的变化造成的。

液压泵、阀的流体噪声,主要都是因空穴现象引起的。

在液压系统中会有少部分的气体溶解在液体中。

当液体中的饱和气压高于液体局部气压时,溶解在液体中的气体便会被分离出来。

产生的气泡在不断挤压的过程中破裂,体积的迅速缩小使得液体中出现空穴现象。

1.3噪声污染的特点及危害船舶的各类液压器组成安装在船舶舱室内或甲板上,使船舶具有的噪声污染易于传播。

船舶的板甲结构的刚度和厚度较低,且船舶舱壁是由金属薄壳紧密覆盖的。

使得其阻尼的消耗因子较少,对声音的隔绝强度不高,造成船舶内的设备噪声迅速传递到较远的位置。

CFD在离心泵上的应用

CFD在离心泵上的应用

CFD在离心泵上的应用摘要:指出采用CFD(计算流体力学)技术是解决离心泵水力设计的一个重要发展方向。

针对如何获得离心泵内部流场数值,指出应主要解决叶轮网格生成技术、边界条件设置、汽蚀流动的模拟、数值模拟结果的实验方法四个主要技术问题,提出了相应的解决方法。

关键词:CFD,离心泵设计,边界条件,网格1.CFD简介在具体介绍CFD在离心泵设计中的应用之前,我们先从CFD的应用现状及应用中的关键问题两个方面对CFD进行一个介绍。

1.1CFD的应用现状近年来,随着计算机技术的日新月异,复杂流动问题的模拟计算迅速发展,计算流体力学(简称CFD)越来越受到重视。

多种通用大型的商品化计算软件如“CFD2000”、“PHOENICS”等相继问世,而应用于各个特殊领域解决专门问题的专用化计算软件更是不可胜数,其应用也已从最初的航空扩展到包括离心泵在内的多个领域。

同时计算流体力学已从定性分析发展到定量的计算,正在逐步成为CAD系统中的一个重要组成部分。

通过这种“数值试验”可以充分认识流动规律,方便地评价、选择多个设计方案,进行优化设计,并大幅减少实验室和测试等实体试验研究工作量。

在降低设计成本、缩短开发周期及提高自主开发能力等方面,计算流体力学都可起到重要的作用。

发达国家许多大学、研究机构及大公司都已开展了大量的研究工作并已有较多的应用实例,值得引起重视。

目前CFD在计算方法、网格技术、物理模型等方面都取得了较大的进展。

在计算方法上追求三阶精度以上的高精度格式方法,其中又以对紧致格式的研究最为突出,紧致格式的理论研究已趋成熟,现在重点是实用化问题;计算方法研究还涉及带限制器的高阶插值、谱方法、拉格朗日方法、时一空守恒元方法等。

特别是将基因算法与传统计算流体力学结合在一起,在域分裂和最优化设计等许多方面显示良好的应用前景。

网格技术方面重点研究网格与流动特征的相容性、分块网格以及混合网格技术。

对于某些复杂流动问题,传统的网格无限加密技术可能使计算结果失真,此时就要求构造与特征相适应的网格完CFD的计算任务。

离心泵的振动原因分析

离心泵的振动原因分析

离心泵的振动原因分析
任何一台离心泵都有一个最佳工作范围,体现在泵的性能曲线上。

离心泵的振动随流量而变化,通常在最佳效率点流量附近其值最小,并且随着流量的增大或减小而增加。

从最佳效率点流量起,振动随流量的变化取决于泵的能量密度、比转速及汽蚀比转速。

通常,振动的变化量随能量密度、比转速及汽蚀比转速的增加而增加。

离心泵除了有在性能曲线上标注的最小连续流量外,还有一个最小连续热流量。

泵在小流量条件下运行时,部分液体的能量转变为热能,使进口处液体的温度升高,当液体温度使有效汽蚀余量等于或小于泵必须汽蚀余量时,就会产生汽蚀现象。

在正常流量下,泵本身的自动平衡盘能很好平衡转子轴向力。

但流量过低时,由于轴向力的增大,自动平衡盘就不能将转子的轴向力平衡掉,使转子受到一个指向叶轮人口方向的轴向作用力,造成转子向前窜动,转子、平衡盘等部件严重磨损。

轴向介质的人口冲角与转子叶片的安装角偏差较大,也会产生冲击,引起强振。

对单级双吸泵,当实际流量小于设计流量时,泵体内蜗壳的流道截面积显得过大,使流体流动速度减小,叶轮出口的绝对速度增加,且方向发生改变。

这样,蜗壳内的液体与叶轮出口的液体相遇时,因速度大小和方向不同而产生撞击,使得蜗壳内液体压力不断增高,从而破坏了蜗壳内液体流动压力的轴对称性。

此外,由于蜗壳内压力分布不均匀,壳内流体对流出叶轮的流体所起的阻碍作用也不同,使得沿叶轮四周的液体给叶轮的力和方向也不同,引起偏振。

离心泵运转时出现噪音的原因有哪些

离心泵运转时出现噪音的原因有哪些

离心泵运转时出现噪音的原因有哪些不锈钢多级泵在运转时,会出现一种不正常的声响即产生所谓的噪音现象。

那么水泵运行时出现的这种噪音现象是怎么产生的呢?其实噪音一般都源于生源,不锈钢多级泵运转时的噪音是由于泵内的各部分零部件或者流动的介质产生。

下面主要介绍一下,水泵运行时噪音产生的原因主要有以下几个方面:1、水力噪音在运行过程中由于水力振动引起的。

泵在最高效率区运行时噪声最小,这是水力设计中各水力参数获得最佳合理数值的结果。

偏离设计工况时,噪声的声级较大,同时破坏性十分严重。

2、空气动力噪音空气动力性噪音是由于在运行过程中水泵电机的风扇及转子在空气中旋转而产生,它主要与风扇的叶片数和空气流动的相对速度有关。

这种由风扇引起的噪声在水冷式电机就可以消除。

3、电磁性噪音电磁性噪音,是由电机产生的。

电压不稳定引起电磁振动;转子偏心气隙不均匀,使电磁噪声增大;电动机绕组有故障,造成磁场不平衡,使电机产生一种低沉的吼声;异步电动机转子有断条,电机力矩降低,负载电流时高时低,发生时高时低的噪音。

4、机械性噪音机械性噪音产生的原因较多。

其中水泵的振动其实会引起机械噪音。

泵本身的内在原因主要有泵体刚性不好,在伴有泵的汽蚀发生时,便构成声源;叶轮设计刚性不好也能够导致上述结果。

另外,多级泵用的导叶,当它刚性不好或者导叶入口处截面积与入口边缘厚度搭配不合理时,都可能引起泵内较大的振动所产生的噪音。

其次,泵转子上的零件与不旋转的泵体之间,由于接触摩擦,也将产生较高频的噪音。

水泵在运行过程中噪音是不能消除的,我们只能降低噪音,降噪音减小到允许的范围内。

保证水泵的正常运行。

不锈钢多级泵在运转时,会出现一种不正常的声响即产生所谓的噪音现象。

那么水泵运行时出现的这种噪音现象是怎么产生的呢?其实噪音一般都源于生源,不锈钢多级泵运转时的噪音是由于泵内的各部分零部件或者流动的介质产生。

下面主要介绍一下,水泵运行时噪音产生的原因主要有以下几个方面:1、水力噪音在运行过程中由于水力振动引起的。

浅析离心泵振动的原因及防治措施

浅析离心泵振动的原因及防治措施

浅析离心泵振动的原因及防治措施发布时间:2021-06-10T11:03:59.683Z 来源:《中国科技信息》2021年7月作者:沈静[导读] 泵作为一种重要的能量转换装置和流体输送设备,广泛应用于航空航天、核电站、城市供水、石油化工和船舶等国民经济的各个领域。

在一些重要场合,泵机组出现故障后,会带来严重的经济损失。

由泵振动超标引发的故障在其中占了很大的比重,已成为影响离心泵安全稳定运行的重要因素。

国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司沈静 839000摘要:泵作为一种重要的能量转换装置和流体输送设备,广泛应用于航空航天、核电站、城市供水、石油化工和船舶等国民经济的各个领域。

在一些重要场合,泵机组出现故障后,会带来严重的经济损失。

由泵振动超标引发的故障在其中占了很大的比重,已成为影响离心泵安全稳定运行的重要因素。

关键词:离心泵;振动;防治前言在机械设备中,离心泵是重要流体输送设备,其运行的稳定性和可靠性可以直接影响整个工艺制作过程中系统的稳定与安全性。

由于泵自身的振动性,每年都需要投入大量人力和物力进行定期维护。

既耗费时间又耗费人力,但同时也具有重大的安全风险。

本文主要研究和阐述了泵的振动现象、原因和解决方案。

1振动原因排查分析用户在现场选择的离心泵是API610标准的BB2型泵,该泵顶进顶出,两级叶轮。

电机和泵都采用油环自润滑结构。

1.1进出口管道直径较大,缺乏支撑在进行现场施工的过程中测量泵轴承箱的驱动侧和非驱动侧的振动值时,发现振动速度达到18mm/s,主管路的振动尽然高达20mm/s。

现场施工人员需要将3台泵的入口和出口处的整个主管路下降500mm,将出口管的直径从出口直管段+变径+直接外头,修改为出口变径+直管段+弯头。

可以通过在进水和出水口的管线上增加辅助弹性支撑,通过两次调整与优化后,泵轴承箱的振动速度下降到约12mm/s。

1.2工艺管道存在安装应力松开3台泵入口和出口的法兰以及泵支脚上的所有紧固螺栓和螺母后,将它们重新连接。

船用离心泵低频振动特性分析

船用离心泵低频振动特性分析

船用离心泵低频振动特性分析郭宁;向阳;张波;何鹏【期刊名称】《船海工程》【年(卷),期】2018(047)004【摘要】为了控制舱室辅机设备对船体振动及声辐射的影响,针对离心泵的机脚在0~400 Hz内的振动特性问题,建立离心泵的流体域和结构域有限元模型,采用流固耦合方法分别对几种工况的流动进行仿真,得到离心泵在不同工况下的机脚振动加速度.结果表明,离心泵蜗壳一侧的机脚在叶频和叶频2倍频处的振动比转频处的强烈;每个机脚只需提取一个节点的振动数据就可满足振动特性的分析要求;对于蜗壳一侧的机脚,远离离心泵出口侧的机脚振动加速度级比靠近出口侧的机脚大4.89 dB;离心泵机脚在转频、叶频以及叶频2倍频处的振动在1.20 Q工况时呈下降趋势.【总页数】6页(P88-93)【作者】郭宁;向阳;张波;何鹏【作者单位】武汉理工大学能源与动力工程学院,武汉430063;武汉理工大学高性能船舶技术教育部重点实验室,武汉430063;武汉理工大学船舶动力系统运用技术交通行业重点实验室,武汉430063;武汉理工大学能源与动力工程学院,武汉430063;武汉理工大学高性能船舶技术教育部重点实验室,武汉430063;武汉理工大学船舶动力系统运用技术交通行业重点实验室,武汉430063;武汉理工大学能源与动力工程学院,武汉430063;武汉理工大学高性能船舶技术教育部重点实验室,武汉430063;武汉理工大学船舶动力系统运用技术交通行业重点实验室,武汉430063;武汉理工大学能源与动力工程学院,武汉430063;武汉理工大学高性能船舶技术教育部重点实验室,武汉430063;武汉理工大学船舶动力系统运用技术交通行业重点实验室,武汉430063【正文语种】中文【中图分类】U664.5;TH311【相关文献】1.船用隔离器的低频振动试验 [J], 史冬岩;石先杰;任龙龙2.水下结构物低频振动相关性及声辐射特性分析 [J], 关珊珊;曹为午;陈明3.船用压缩机低频振动与电网电压的相互影响 [J], 王国钦4.低频振动对煤解吸吸附瓦斯特性分析 [J], 赵勇;李树刚;潘宏宇5.钢弹簧浮置板中低频振动特性分析 [J], 石蕊;张晓芸;石广田;张小安;和振兴因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

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