流固耦合作用下的注水管路流激振动噪声数值模拟

大压差工况下,船舶内部液舱自流注水时管路振动噪声问题突出。采用有限体积法离散大涡模拟的流体控制方程,计算分析典型工况下注水系统管内流场。考虑管内液体对管道结构振动的影响,计算注水管路的“湿模态”。以管路壁面流体压力脉动作为激励源,基于有限元法对流固耦合作用下管道结构的振动和流激振动辐射噪声进行数值模拟。对阀门上下游不同监测点的流激振动噪声频谱进行分析,探究管路流激振动噪声产生、传播和衰减规律。分析结果表明:注水系统管道结构流激振动噪声沿管道传播基本无衰减;流激振动噪声频带较宽,主频率为80 Hz;管道结构的流激振动噪声整体幅值较大,需要采取增加弹性管卡等措施进行治理。     

流固耦合作用下的注水管路流激振动噪声数值模拟

大压差工况下,船舶内部液舱自流注水时管路振动噪声问题突出。采用有限体积法离散大涡模拟的流体控制方程,计算分析典型工况下注水系统管内流场。考虑管内液体对管道结构振动的影响,计算注水管路的"湿模态"。以管路壁面流体压力脉动作为激励源,基于有限元法对流固耦合作用下管道结构的振动和流激振动辐射噪声进行数值模拟。对阀门上下游不同监测点的流激振动噪声频谱进行分析,探究管路流激振动噪声产生、传播和衰减规律。分析结果表明:注水系统管道结构流激振动噪声沿管道传播基本无衰减;流激振动噪声频带较宽,主频率为80 Hz;管道结构的流激振动噪声整体幅值较大,需要采取增加弹性管卡等措施进行治理。     

船舶管路系统振动控制研究

船舶管路系统振动噪声控制问题依然有待解决,极大影响船舶的声学性能。本文通过实船测试和理论分析提出一种新的管路系统被动控制技术。首先对调谐质量阻尼器进行理论建模,分析了质量比、阻尼因子、频率比等调谐质量阻尼器参数对其性能的影响;然后通过船管路系统振动测试确定了重点控制对象和重点控制频率,并据此对调谐质量阻尼器进行参数优化和结构设计;最后通过有限元分析软件Ansys进行了振动抑制效果的验证,结果表明管路系统振动被有效抑制。     

海洋平台压缩机管系气流脉动分析

在开发海上天然气资源过程中,压缩机管道振动会造成管道结构疲劳破坏、计测仪表失真或损坏等严重的危害,而气流脉动是导致往复式压缩机管系振动的根本原因。对气流脉动产生的原因进行简要分析,并根据转移矩阵法,在得到各管系单元的转移矩阵的基础上,采用MATLAB编程设计压缩机管系气柱固有频率的预报系统,对一段复杂管系的气柱固有频率进行计算,将其与试验值相对比,验证该预报系统的可靠性。采用Bentley PULS XM软件对某海洋平台的部分压缩机管道系统进行压力脉动计算,并将计算结果与规范要求相比较,对其管道系统的不合理的部分进行优化。     

管路系统振动噪声控制技术研究现状与展望

对管路系统振动、声传播及其控制技术的理论研究、试验研究的国内外现状进行了比较全面的总结与展望,对于从事管道噪声控制技术的研究人员与工程技术人员具有良好的资料价值与借鉴意义,是进行船舶与工业管路系统振动噪声控制技术研究与控制器件研制的重要基础.     

基于四端参数法的管路支架隔振性能研究

管路支架是管道与船体之间振动能量交互传递的通道,从隔振的角度可以把它看成是一种特殊的隔振器。利用四端参数法建立管路支架隔振系统的振动传递力学模型,推导管路支架的力和位移的传递率。在此基础上,分析管路支架的刚度、阻尼、管道弹性以及基础弹性等因素对力传递率和位移传递率的影响,并通过仿真计算验证了理论求解的相关结论。分析结果表明,管路支架的刚度是影响其隔振性能的主要因素,同时管道和基础的弹性也会产生一定的影响。     

低噪声管路系统设计研究

着重介绍低噪声管路系统设计方法的基本思路和计算方法,包括在管路系统初步设计阶段对某典型管路系统采用工程估算方法进行振动噪声计算;在管路系统详细设计阶段采用有限元法进行振动噪声计算;并对控制元件特性参数对管路振动噪声传递的影响进行了初步研究,得到了一些有益的结论.     

某大型LNG船穹顶甲板挥发气管道振动特性分析

穹顶甲板挥发气管道系统是大型LNG船液货围护系统的重要组成部分。文中对某大型LNG穹顶甲板挥发气管道系统振动特性分析研究,使用有限元法计算了不同影响因素下管系的固有频率,分析了各影响因素的重要性。计算结果表明综合考虑管路支架和甲板结构的影响能更精确的预报管路系统的固有频率,为管道系统的防振设计提供了依据。     

潜艇管路系统振动噪声控制技术的研究

文章介绍了潜艇管路系统振动噪声的传播途径和主要的控制方法,针对管路振动辐射噪声中低频线谱难以消除的问题,着重阐述了主动控制技术在管路振动隔离中的应用现状。并结合目前实际情况,对管路系统减振降噪工作提出建议。     

液压系统回油管路的振动分析

分析了船舶液压系统回油管路振动的发生原因,对比和分析不同结构系统管路和元件结构对此类振动的影响,分析可知,合理的系统管路布置和阀件的选用、安装可有效降低振动发生的概率。     

船舶输水管系统振动特性试验研究

针对船舶输水管道系统振动问题进行研究,建立了实验模型,研究了管道振动机理,分析了影响管道振动的因素,运用有限元分析技术对管系进行了模态分析,利用传递矩阵法,计算出流体在管道中的共振频率,对实验管道系统进行了压力、振动测量,得出其功率谱图,并对管道系统的振动、压力脉动信号进行了检测处理,分析管道振动的原因。应用分析的结果指导船舶管系优化设计,给出设计管系的合理步骤和方案。主要考虑各段管道的长度、弯头角度、不同支承条件、液体压力等因素对管道振动的影响;同时分析各种防振、减振措施。     

潜艇管路系统振动噪声控制技术的现状与发展

当螺旋桨噪声、水动力噪声和设备机座机械噪声被有效抑制后,管路系统便成了"安静型"潜艇的主要噪声源,有效控制管路系统振动噪声是潜艇实现安静化的重要环节。主要介绍了振动噪声被动控制和主动控制在潜艇管路系统中的研究进展,针对振动噪声被动控制措施在低频场控制中存在的不足,以及主动控制技术的快速发展,探讨了未来潜艇管路系统振动噪声控制的发展趋势,提出了一些建议,以期为提高我国潜艇隐身性能提供一定的借鉴作用。     

液压管路振动特性研究

本文研究了液压管路在内流作用下的振动特性,通过建立管路振动的数学模型及数值求解得到该系统的固有频率和振型.确定了该管路系统振动的主要原因是发生了共振.探讨了避免共振的有效方法.并进一步探讨了内流速度、压力及其波动对固有频率的影响.     

拖网渔船液压系统的优化设计

液压系统的优化设计有利于提高其传递效率.文章以优化设计方法为基础对液压系统管路进行了优化设计,优化对象为液压管路的重量.以管径、壁厚、管长为变量,考虑了布局空间、管道流量和管道压力等约束条件,对液压系统管路重量进行了优化.优化结果可用于指导液压系统的管路安装.     

周期支撑充液管路轴向振动特性分析

基于Timoshenko理论,采用传递矩阵法计算了充液周期结构管路和周期支撑管路轴向振动传递特性,分析了轴向波波数实部、虚部与轴向波传播特性之间的关系。计算表明,轴向周期结构管路与轴向周期支撑管路系统均存在振动带隙,且振动带隙范围与轴向波波数实部、虚部之间一一对应。还分析了单个晶胞长度与支撑刚度对轴向振动带隙的影响。研究结果可为管路系统的振动噪声控制提供有效的技术支撑。     

通用型FPSO压载水管路系统模态分析及优化

通用型FPSO的压载水系统作为调整整船航行状态的重要系统,通过对其管路应力、泵口、法兰等的校核优化,系统的安全性能已经得到极大提高,但是要想使其安全性能最大化,还需要对该系统进行适当的动力分析。当整个系统运行时,管道系统会受到其他管道设备等的影响产生振动,当管道固有频率与其激振频率接近时会发生共振,造成管段的损坏。运用Caesar II软件,主要对通用型FPSO压载水管道进行模态分析,探究在动载荷作用下管道的振动情况,并对不合理部位进行优化,使得压载水系统安全性能再次得到提升。     

往复式压缩机系统的管道振动分析

从动力分析角度，通过对往复式压缩机引起管道振动原因的分析，提出控制管道振动的方法；以海上已投产平台管道布置为例进行振动分析，通过计算管道因脉动引起管道振动的不平衡力，确定抑制管道振动的最佳方法。     

管路阻尼敷层减振效果评估研究

文章对舰船管道外表面进行了不同面积粘性阻尼敷设,从理论、仿真和试验三方面对阻尼的损耗因子、管道的振动传递损失进行了分析,建立了包含阻尼减振措施的管路声学评估方法,获得了阻尼材料在管路振动控制方面的应用方法和和规律。研究结果表明:管道与阻尼层的截面惯性矩对阻尼吸振效果起着关键作用,由于截面惯性矩的作用,管壁上敷设约束阻尼要优于自由阻尼。同时阻尼敷设位置也影响着吸振效果。     

采用隔声、阻尼包敷降低管道辐射噪声

为了降低管路系统引起的水下辐射噪声，采用了多种振动声学防护措施，其中管路包敷是防护措施之一。介绍几种隔声、阻尼包敷的结构形式及包敷材料，通过对比相关的实验数据，发现合理的结构形式与材料的组合，对管道进行包敷处理后，其辐射噪声明显下降。管道包敷的工艺严谨，要求繁多，对其进行了相应的研究。     

舰船管路系统振动和噪声源机理分析

管路系统振动和噪声是影响舰船声隐身特性的主要原因之一.本文根据舰船管路系统的布置特点,分析了舰船管路系统中主要的振动和噪声源.论述了泵、阀门和管内两相流在管路系统中引起的各种振动和噪声的特点以及它们的产生机理,并依据管路系统振动和噪声的产生特点,给出了相应的解决思路,为舰船振动和噪声的治理以及管路系统减振降噪提供了理论基础,为指导舰船管路系统减振降噪工作的开展提供了依据.