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    如何避免隔膜壓力表結構共振細節介紹

    返回列表發布日期:2019-09-02 09:15:01    |    


          最常見的隔膜壓力表故障形式是疲勞,工程師必須確保其壓縮機和膨脹機中使用的隔膜壓力表設計用于處理導致交變應力條件的壓力波動。為實現這一目標,現代隔膜壓力表設計涉及使用分析工具(如計算流體動力學(CFD))來預測空氣動力學行為(包括壓力載荷)和有限元分析(FEA)以預測對施加壓力的應力響應。閱讀下面的文章你將了解如何避免隔膜壓力表結構共振。
          避免隔膜壓力表結構共振可以采用不同級別的保真度,頂層是流固耦合分析,其中考慮了結構撓度對空氣動力學的影響。這種類型的分析測量氣動彈性響應,通常稱為顫振。更常見的是,航空問題與結構問題分開解決。CFD預測的穩態和振蕩壓力被映射到結構模型上。然后通過靜態或動態結構分析預測應力響應。然后基于平均和交替應力狀態以及材料進行疲勞評估。
          眾所周知,在共振條件下隔膜壓力表位移和應力水平急劇增加。因此,隔膜壓力表設計者的一個關鍵目標應該是避免共振以防止快速疲勞失效。工程師有一個稱為干涉圖的工具,用于評估隔膜壓力表結構共振的可能性。
          例如,設計成以14,700 RPM運行的帶蓋(罩?。└裟毫Ρ?。最初的設計包括17個隔膜壓力表葉片和19個靠近隔膜壓力表外徑的擴散器葉片。
          圖中描繪的是該隔膜壓力表的干涉圖。此時,結構分析尚未進行,因此沒有繪制固有頻率。該圖顯示了為避免共振而應避免的激勵。激勵頻率(y軸)必須落在葉片通過(VP)的倍數上。在這種情況下,繪制兩條水平紅線:1X VP(19X運行速度)和2X VP(38X運行速度)。x軸表示模式形狀的節點直徑。
          為了避免發生共振,不僅頻率必須匹配,而且模式形狀必須具有特定的節點直徑。這是曲折線進入的地方,節點直徑必須等于差值在葉片數(B)和葉片數(V)的倍數之間。Z字形線與水平葉片通過線相交的位置是電位共振的激發位置。對于這種情況,必須避免在葉片通過時表現出兩個節點直徑的固有頻率。對于2X VP的固有4個節點直徑的固有頻率也是如此。
          圖中描繪了通過FEA模態分析預測的固有頻率。不幸的是,在這種情況下,干擾出現在兩個激發點附近。描繪了涉及輪轂和護罩振動的雙節點直徑模式形狀。由于該分析是在設計階段進行的,因此該問題很容易糾正。將葉片數量改為22可以清除干擾并防止發生昂貴的隔膜壓力表故障。新葉片計數的更新干擾圖如圖所示。
          隔膜壓力表結構共振的方面也與葉片盤和葉片有關。此處未考慮的其他重要相關主題包括葉片失諧、應力加強、包裝渦輪葉片、諧波強制響應、阻尼技術和分析、特定FEA技術和邊界條件,以及車輪共振和轉子動力學之間的關系。隔膜壓力表或葉片盤設計師應該精通這些主題以防止疲勞失效。相關產品推薦:雷達液位計、 電磁流量計、 金屬管浮子流量計、 孔板流量計、 磁翻板液位計、 差壓變送器、 磁翻板液位計廠家 電接點壓力表 北京布萊迪、

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