離心泵振動(dòng)特性有限元分析及試驗(yàn)研究.pdf

1、離心泵是船舶機(jī)艙的主要輔助機(jī)械，其運(yùn)行狀態(tài)的好壞直接關(guān)系到船舶能否持續(xù)正常航行和船員生活能否得到保障等問題。目前對(duì)船用離心泵進(jìn)行的狀態(tài)監(jiān)測(cè)大多采用壓力、流量和轉(zhuǎn)速等參數(shù)，而采用振動(dòng)方法進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)診斷則不多。有效的振動(dòng)監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)可以及時(shí)掌握船用離心泵的技術(shù)狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障征兆，對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性檢修，避免突發(fā)性故障的發(fā)生，降低維修成本，提高其利用率和安全性。因此，對(duì)船用離心泵進(jìn)行振動(dòng)特性分析及振動(dòng)監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)的研究具有理論意義和實(shí)際的

2、工程應(yīng)用價(jià)值。
　　 本文以IS100-65-315單級(jí)單吸臥式離心泵為主要研究對(duì)象，針對(duì)離心泵故障庫缺乏的現(xiàn)狀，以流體力學(xué)理論、振動(dòng)理論和有限元理論為基礎(chǔ)，采用現(xiàn)代試驗(yàn)技術(shù)和CAE軟件為研究手段，對(duì)船用離心泵進(jìn)行了系統(tǒng)研究，主要研究工作如下：
　　 1.建立了離心泵流道有限元模型，運(yùn)用Fluent軟件，對(duì)流道進(jìn)行仿真計(jì)算，揭示了離心泵流道內(nèi)部流場(chǎng)壓力分布規(guī)律，即在葉輪區(qū)域葉片從葉輪進(jìn)口到葉輪出口，流體壓力不斷增大；在蝸

3、殼部分流體從蝸舌到出口其壓力呈逐漸增大趨勢(shì)；確定了流道中流體對(duì)離心泵泵殼的激勵(lì)力。
　　 2.采用PRO/E軟件建立了離心泵泵殼的三維實(shí)體模型；運(yùn)用MSC.Patran/Nastran有限元軟件，進(jìn)行了正常工況下離心泵泵體的振動(dòng)響應(yīng)分析，分析了離心泵泵體的振動(dòng)響應(yīng)特性，并在試驗(yàn)臺(tái)架上試驗(yàn)驗(yàn)證了離心泵計(jì)算模型的正確性。
　　 3.運(yùn)用Fluent和MSC.Patran/Nastran軟件，對(duì)離心泵進(jìn)行了故障仿真研究，主要分