输液管道系统液固耦合ansys workbench 节流孔板 振动控制硕士论文_

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1、基于ANSYSWorkbench的输液管道振动特性分析和振动控制的研究机械制造及其自动化，2011，硕士【摘要】输液管道系统普遍存在于各个工业领域,尤其表现在过程工业中。管道系统常因为存在振动而引起的管路以及动力机械的破坏而导致的事故屡见不鲜。其中由于液体的不连续加压所造成的管道系统液固耦合振动是引起管道振动的主要原因。因此有必要从研究输液管道系统的液固耦合振动特性出发,对管道系统的振动控制做更深入探讨和分析。本文首先通过推导输液管道系统的轴向振动4-方程模型和横向振动4-方程模型了解管道系统液固耦合振动机理。进而通过忽略上述振动控制方程的非稳定项得到其在稳态条件下的

2、控制方程来求解出输液管道系统的初始条件。根据管道系统存在阀门和弯头等物理状态,分别给出其各自的边界条件,为一步建立输液管道系统的仿真模型奠定基础。利用ANSYSWorkbench软件双向隐式迭代法建立输液直管的液固耦合仿真模型,使用联合多个软件的多物理场耦合分析求解器——MFX求解管道和流场在时域内的振动特性,并作进一步的分析。然后通过仿真结果和实验结果的比较验证了仿真模型的正确性。建立折弯式管道系统的仿真模型,研究在两种不同进口压力载荷形式作用下系统的振动特性。选择更符合工程现实状况的连续脉冲式压力载荷作用下的输液管道系统做振动... 更多还原【Abstract】L

3、iquid-conveyingpipesystemisuniversalexistenceinvariousindustrialfields,especiallyinprocessindustries.Thefailureofpipelinesystemresultedfromthedestroyingofpipeanddynamicmachineryisofcommonoccurrence.Theprimaryreasonofpipeline’svibrationisthatdiscontinuouspressureofliquidcausesolid-fluidi

4、nteractivevibrationofpipelinesystem.Soitisnecessarytostudytheliquid-conveyingpipesystem’sfluid-structure-interactionvibrationandgivemoredeepdiscu... 更多还原【关键词】输液管道系统；液固耦合；ANSYSWorkbench；节流孔板；振动控制；【Keywords】Liquid-conveyingpipesystem；Fluid-structure-interaction；ANSYSWorkbench；Throttleorif

5、ice；Vibrationcontrol；摘要4-5Abstract5第1章绪论9-191.1课题的提出及研究意义9-101.2管道系统流固耦合振动机理101.3管道流固耦合振动的研究及发展现状10-171.3.1管道线性流固耦合振动分析模型11-131.3.2管道线性流固耦合数值分析的主要方法13-141.3.3管道非线性流固耦合振动分析模型及分析方法14-161.3.4管道系统振动控制理论16-171.3.5小结171.4课题主要研究内容及意义17-191.4.1课题来源171.4.2主要研究内容17-19第2章输液管道系统液固耦合数学模型19-372.1输液直管

6、流固耦合动力学模型19-342.1.1模型基本假设条件192.1.2输液直管的轴向振动控制方程19-282.1.3输液直管的横向振动控制方程28-342.2输液管道流固耦合边界条件34-362.2.1阀门突然关闭导致的瞬态耦合效应34-352.2.2管道弯头导致的结合部耦合效应35-362.3本章小结36-37第3章基于ANSYSWorkbench计算输液管道系统的建模方法及步骤37-433.1管道系统液固耦合建模方法及分析类型的选择37-403.1.1ANSYS-CFX软件求解FSI的建模方法37-383.1.2耦合场的分析类型38-393.1.3MFX求解液固耦合

7、的分析过程39-403.2应用ANSYSWorkbench进行输液管道系统液固耦合振动仿真的基本步骤40-423.3本章小结42-43第4章输液直管系统仿真研究和实验验证43-554.1输液直管的水锤仿真分析43-524.1.1模型参数描述43-444.1.2输液管道系统水锤仿真建模44-464.1.3仿真计算结果与分析46-524.2实验验证52-534.2.1实验装置及方案设计52-534.2.2验证实验结果534.3本章小结53-55第5章折弯式输液管道系统振动特性仿真及其振动控制研究55-935.1折弯式输液管道系统建模55-575.1.1模