孔板消减气流脉动的数值模拟与实验研究
  • 【摘要】

    往复式压缩机是石油、化工生产中重要的机械设备,其进出口管道的振动问题对安全生产造成很大威胁.大量的实验研究和现场实践表明:气流脉动是引起压缩机管道振动的主要原因.孔板是一种消减压缩机管道系统内气流脉动的有效而简便的方法,尽管在工业生产中已被广泛应用,但是其设计和制作所需的各个参数尚处于靠经验取值的阶段.针对这种情况,本文首先阐述了孔板消减管道内气流脉动的机理,并简要介绍了进行数值模拟相关的流体力学... 展开>>往复式压缩机是石油、化工生产中重要的机械设备,其进出口管道的振动问题对安全生产造成很大威胁.大量的实验研究和现场实践表明:气流脉动是引起压缩机管道振动的主要原因.孔板是一种消减压缩机管道系统内气流脉动的有效而简便的方法,尽管在工业生产中已被广泛应用,但是其设计和制作所需的各个参数尚处于靠经验取值的阶段.针对这种情况,本文首先阐述了孔板消减管道内气流脉动的机理,并简要介绍了进行数值模拟相关的流体力学知识.然后,通过使用流体仿真计算软件FLUENT,建立管道内气体的二维非稳定流动模型,计算添加不同孔径比、不同厚度以及不同内边缘形状的孔板后,各管段内气流的压力脉动以及速度和温度的变化.在数值模拟的基础上,搭建往复式压缩机管道系统实验平台,在进气管系缓冲器出口法兰处添加不同孔径比、不同厚度以及不同内边缘形状的孔板后,研究各管段内的压力脉动状况.数值模拟和实验研究的结果表明:选用恰当孔径比的孔板不仅能有效降低主管线和缓冲器至孔板段管线的压力脉动幅度,而且对压缩机进口段管线内压力脉动同样具有良好的消减效果;孔板厚度和内边缘形状作为设计孔板时所需的重要参数,对孔板的消减气流脉动的效果影响不显著,可根据设计院和现场施工的要求以及孔板的制作习惯,适当放宽标准,不必拘泥于经典文献中关于孔板厚度为3-5mm,且内边缘不允许倒角的限制. 收起<<

  • 【作者】

    程剑 

  • 【学科专业】

    工程力学

  • 【授予学位】

    硕士

  • 【授予单位】

    西安交通大学

  • 【导师姓名】

    韩省亮

  • 【学位年度】

    2010

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    气流脉动%孔板%数值模拟%FLUENT