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标题: 关于管路中流体震动的解决方案 [打印本页]
作者: dfy99    时间: 2016-5-9 09:29
标题: 关于管路中流体震动的解决方案
本帖最后由 dfy99 于 2016-5-9 10:20 编辑
7 G8 T  _$ I, N- p  E8 ?) X; a" R. R+ p! O- m( t$ L* Z" X
       各位早上好，我老板想开发一个给舰船上面用的管路减震器，好像是某军校的纵向项目。
2 I3 E1 o+ M( I! _5 a       在舰船的液压或者其他管路中，液体流动会产生比较大的震动（波动？），对管道本身和支撑结构都带来很大的影响（松动/破坏？），甲方需要我们设计个吸震模块，像个阀一样，装在管路上来解决流体震动（波动？）的问题。, n* E6 D; }5 r4 @* |7 u7 ~
      因为我原来没有接触过这一块，想请教一下，设计这种东西需要具备哪些相关知识，这个不急，有比较充足的时间来学习，大侠们想到什么都可以告诉我，非常感谢。
$ a& N2 P5 s5 K, r0 N& G# Q2 B" [      嘿嘿，首先想到的当然是@2266998   大侠了" ]; ~, |0 d+ k3 o- F# }8 P3 B

/ F' A7 V: z; G' u
2 C8 W1 ?  n% k, S- m1 UP.S：我们现在做的准备工作有：买了个脉动阻尼器，设计了一个产生中频波动的试验台，现在在组装了。
' U; ^; U) i( o( v8 f' k2 _" ?
作者: 2266998    时间: 2016-5-9 11:12
这个东西，要请你老板上来讲话，是他不对，不能随意接这类东西，也不能随意交给你玩，有些强人所难，* j' T6 |8 }; z/ F+ f2 o( R$ k& x
  F# Z4 u' A9 R* d4 x
这东西，普通玩机械的工程师玩不了，没法下手，也没有思路，
. A: o- Y5 f. n# c# S0 b. e" Y8 n3 q$ v4 P  H4 b1 E
你要先知道振动是怎么来的？我就玩船的，船上液压振动与船体设计有联系，那是一体的东西，
) @) }8 p  g4 M$ g* i) X7 T4 ?& w: V  [; ~( j
找到振源，处理与船体之间谐振的问题，减小振动，有些从管路设计开始，管路怎么走，怎么避免产生某些叠加性振动，4 p" V7 i: T  u

: a& D+ G/ `: d0 ~! H$ l当我说的上述手段用尽了，要加主动干扰模块，就是找到振动频率，加一个干扰信号，你上面问题处理尽了，需要加主动干扰的时候，你再找阿拉，随身带一个‘民品证明’，俺给你解决下面问题，) z  `0 \, S! W, _, `! g! V/ I0 |
作者: 2266998    时间: 2016-5-9 11:25
你们那个教授实在是无法评价，这本身是他该研究的东西，( d: q6 n" K& e- D
, G$ v" e$ l  w
他要先计算以后交给你们具体处理，他不把先期技术东西玩了，你们小作坊没法下手，比如我现在给你讲阻尼，讲管路回波与叠加，教你这些计算，现在你能接受吗，这些要学过完整流体力学的才能玩，波动是有相位的，不知道相位没法叠加，* {$ d$ b* z1 v# s; m

0 Z: `0 ^; B6 ?+ s& h不计算，根本就不会知道在管路哪里产生振动了，你都不知道怎么来的振动，如何处理，
& O% C6 M( ?+ ]! t$ m% H& j8 w4 k% @% }
俺算接触教授很多的了，非常多，我给他们处理问题，是项目合作，类似问题，他不玩，你作坊根本没有条件玩这些东西，有些是纯粹理论计算的东西，
作者: dfy99    时间: 2016-5-9 11:36
2266998 发表于 2016-5-9 11:25, c$ j/ b( e* W
你们那个教授实在是无法评价，这本身是他该研究的东西，
) N" o" W; |# s4 M% h$ G- `/ ?% ?" Y  b3 B8 X! W- g. u
他要先计算以后交给你们具体处理，他不把先期技 ...
6 q* F: ~0 x' q5 m: m
确实，现在就是不知道该干嘛，我原来都没有学过流体力学，我还是再跟老板沟通一下。
6 O, C5 `* y8 V$ t不过还是有点不甘心，这个看上去真的很好玩。
$ a- ]$ D8 R; [7 }) R, ~2 H  O我想先把流体力学学习一下再跟您讨论吧，这一块现在真的是空白的。
4 p& r" N" |9 ]1 u% z. A真心感谢您的指导
6 s9 z9 I7 m  G
作者: 张聋子    时间: 2016-5-9 12:34
环卫高压清洗车上的三缸泵当中一个吸水单向阀不工作，引发全车震动。
作者: xlf63    时间: 2016-5-9 12:40
本帖最后由 xlf63 于 2016-5-9 12:42 编辑
; o6 e% L8 H: t2 c& E) G# |1 N* H% q1 O9 a! J- ~
哈，一个看上去很简单的管道，后面可涉及到很深的东西。没有前期的理论计算和一些试验，根本没法子下手。
; n" g: X( i. S, U0 G这个按理就是玩研究的人去玩的。小作坊根本玩不了，一般的系统制造厂子也玩不了。就是一个简单的管道振动的公式，估计多找不到地方。因为一般的说液压书上可没有。
6 C- O! k! K/ t1 y没有理论作依据，玩出来的东西敢用么？这可是涉及到系统性的技术问题。得从源头开始……。' \* {. g( S6 Y0 s/ t3 @
作者: 慕圣    时间: 2016-5-9 14:18
2266998 发表于 2016-5-9 11:12  b6 Y, a1 [- q2 _0 d7 O4 A9 Y; N- O
这个东西，要请你老板上来讲话，是他不对，不能随意接这类东西，也不能随意交给你玩，有些强人所难，- A4 `. c- r8 j7 ?. G, {
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这 ...

) r6 v2 i9 B2 n" `“阿拉”是何意？戴遂昌？
1 U) w% T2 z" s) {8 j& t% d
作者: 明月山河    时间: 2016-5-9 14:21
觉得不难，小儿科。
作者: 明月山河    时间: 2016-5-9 20:19
楼主，建议你几个个思路：
  [: S. J* x1 Q: D) @" L1.“甲方需要我们设计个吸震模块，像个阀一样，装在管路上来解决流体震动（波动？）的问题。”
) n7 Y. K- F) N7 e- o' ^0 ~, X% P% e; [1 S( f' ~9 ?
人家都说了是一个模块，也就是说你给他设计一个滤波器或者消声器之类的东西。你看汽车的消声器是怎么搞的？那是无源抗性消声器，你这里只是把气体更换液体。我猜那个教授是觉得太简单了才发包的。
/ T9 w' ^, K/ Z' [7 l8 a9 t0 W; U% j. n# }
2.如果以上思路达不到效果，那就要把整个系统纳入考虑。振动理论就需要去了解。建议楼主研习以下资料：% }: l+ x$ w7 z" ]2 y, m( y
（a）《工程流体力学》这是面向工程技术人员写的书，至于力学专业的《流体力学》太深广容易分散精力，以后做研究可以看看。7 W8 |) w* Y2 G. i6 N. u
（b）《数学物理方法》特别是里面的偏微分方程的建模过程和解法要搞透。《数学物理方法》建议两边书，一本是梁昆淼著，然后是北大出版社吴崇试写的书。管道振动和固定结构的耦合，涉及到分布参数系统和集中参数元件的联合振动，梁昆淼的书中有一道例题。. m! t1 O- u2 r6 ]" U
（c）《数学物理方法习题集》前苏联出版的书，作者忘了，图书馆应该有。里面有各种场如流场、力场、声场、电磁、热场的偏微分方程的大量例题和习题，也有管道固流耦合振动的例子，后面还有习题解答，各种波的传播、反射、叠加、驻波、行波都包含了。基本上包含了数学物理方法这一学科自从伯努利解决小提琴弦振动以来的各种经典课题。
$ e1 w5 V2 |+ G5 T( R% g（d）《声学基础》南京大学出版社。里面的管道声学和电声类比理论是少不得的。
; c! I" K( b7 G4 c$ I3 T, B（e）《模拟电子技术》《电工原理》搞清楚了电声类比理论，机械振动的各种参量可以直接翻译成电路网络进行研究，那么电路网络中的滤波器理论也许用得上。还有电路中的“传输线理论”也可以参考一下，管道声波实际上就是多节点的传输线模型。所以我猜那个教授是要做个滤器一样的模块，像阀一样串联在管路中，实际上电路滤波也是这么搞的。$ N: h: F+ z1 ~' B, o0 B5 `
（f）《摄动方法》《摄动方法引论》(美)奈弗(Nayfeh,A.H.)。振动系统的四种形式：自由振动，强迫振动，自激振动，参量振动，在管道振动中都可以找到。强迫振动是泵的脉动引起；管道在直流能源（液压能）经过非线性元件（流体力学），产生了自激振动，这是噪声的一种来源，笛子是典型例子。然后管道的振动再引起了参量振动。这些数学模型普通的微分方程理论可能解解决不了，那么《摄动方法》就是必不可少的数学工具。前提是要学会怎么建模，所以《数学物理方法》要先学。
7 D$ C3 w+ ]$ w  W, F, H; n/ O（g）相关固流耦合振动的学术论文。
作者: 明月山河    时间: 2016-5-9 20:23
xlf63 发表于 2016-5-9 12:40
8 L2 D& \$ j/ g7 \哈，一个看上去很简单的管道，后面可涉及到很深的东西。没有前期的理论计算和一些试验，根本没法子下手。) D7 A9 F( u' T2 `2 q
...

- W5 n! v3 p" [4 |) z什么书名提供一下？我们好学习学习。' A/ y/ L4 K  D
作者: xlf63    时间: 2016-5-10 07:57
xlf63 发表于 2016-5-9 12:40# [( L0 c0 n. f+ K
哈，一个看上去很简单的管道，后面可涉及到很深的东西。没有前期的理论计算和一些试验，根本没法子下手。* J" m! ~! j% P, l( e% i0 k
...

% H/ A2 ?, S0 U* E  ^" E　1.液压系统计算机辅助设计　　林崧主编　西北工业大学出版社　　　　　　　第七章　管道与非稳定流的耦合振动分析　
, m9 u6 I/ s" N* P　　　　第四章中也有部分　管路动态的特征线计算法
- f8 Q( ~4 p" s　2.液压噪声控制　　　曾详荣等编著　　哈尔滨工业大学出版社5 ~4 w; |( K1 ^
　　　第四章　液压消声器　: k# x% J) d5 I/ u  W: h4 Z
　　　第三章中也有　　管路的噪声及其控制( \: d5 b! I* D. u' \8 o
/ D8 K1 V3 F1 v1 i/ W! l! d
希望对大侠有参考作用3 ~, V  R* a# c* o: s' L, y- \0 i; k

8 V) B9 G3 c/ f- T' k4 Q* z1 ]3 B3 @7 t5 T
作者: dfy99    时间: 2016-5-10 08:58
明月山河 发表于 2016-5-9 20:19+ i3 f8 `& J; I1 d$ ~5 _$ n0 @/ _9 x
楼主，建议你几个个思路：3 T' B1 c: A0 Z
1.“甲方需要我们设计个吸震模块，像个阀一样，装在管路上来解决流体震动（波动 ...
; d- `' \+ `1 p" d% L; m; [/ C/ V, ^
早上好，非常感谢您的回复，我想您说简单的是第一种方法，做个吸震器（或者叫阻尼器或者消声器随便叫什么）当成系列产品卖给他，或者干脆就一直找他讨论，按要求做，不过我觉得没有理论支持的话，做出来的产品达不到使用要求。那么您列写的书单就派上用场了，这些书，除了工程流体力学我翻过一点以外，大多数是听都没听过的，所以，这件事一点都不简单好吗。
) C% b: {7 m6 n& ^7 `6 s7 }
: z- U' H- i6 |" ]whatever，感谢您给了方向，我今天先把这些书的绪论读一下，再加上XLF63大侠提供的书单，理一个顺序慢慢啃。1 \# F3 r1 o' B" Y
/ b. u1 w; Z; d, l# J+ p

6 M9 T4 S; }& [, LP.S 对不起我昨天腹诽您来着，以为就是吹吹牛的。
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作者: dfy99    时间: 2016-5-10 10:43
63大侠给的两本书，链接：http://pan.baidu.com/s/1qYtdHTy   密码：wprh。
作者: 专科生MAX    时间: 2016-5-10 11:42
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
作者: dfy99    时间: 2016-5-11 14:40
@universal   大侠您好，我们在这个楼讨论吧，那个太高了，呵呵。
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作者: universal    时间: 2016-5-11 15:48
dfy99 发表于 2016-5-11 14:40  i4 g( N/ t' x. ^6 ?1 g, e& `
@universal   大侠您好，我们在这个楼讨论吧，那个太高了，呵呵。
" s: L. u; p" b1 ~9 h6 b8 k+ ]% P
管路中流体震动，得分析震源，震源可能不只一个，解决了一个还是震，这时候不能灰心，要仔细分析。一般来说，泵不应该成为主要震源，给泵站减噪已经很成熟了。管路布局不当是常见原因，可以查手册。我不太清楚船的油箱是不是正压油箱，如果不是，油液和油箱消泡再不好，系统中的溶解气就会更多，气体是最易产生震动的，你说系统中有排气，也得看布局是否合理。一些阀的选型也和震动有关，得有一定基础才能分析。大面上说这么多没啥用，还得自己跑一遍体会最深。8 z. q5 G9 q9 v7 x, h  Z( [
作者: dfy99    时间: 2016-5-11 16:58
是个压缩包
* J$ r- g/ b9 {8 U. a0 N5 ~2 Z" E: B$ U6 t, z
作者: dfy99    时间: 2016-5-12 15:37
安利一下，电子书看的累，又不好记笔记，在某宝上找的同城打印店，两本书连打印带装订37rmb还包邮，同城的第二天就到了。
作者: dfy99    时间: 2016-5-12 15:38
安利一下，电子书看的累，又不好记笔记，在某宝上找的同城打印店，两本书连打印带装订37rmb还包邮，同城的第二天就到了。
作者: oldpipe    时间: 2016-5-17 16:48
2楼说的是，首先从振源处下手，很可能那个振动还产生别的什么问题，每个问题都搞一套处理装置，那船搞出来水平也不高。至于振动理论，确实高深莫测，不过说穿了，无非三要素——质量、阻尼、弹性，三要素决定了系统的固有频率，改变其中之一，都能改变固有频率，躲开了振源的激振频率，振动就会减弱很多。所以，改变管道直径、长度，支撑悬挂的间距，刚性，管道的壁厚，增加或减少几个弯头，都会产生意想不到的效果。按学术的做法，需要在现场架设一堆昂贵的测试分析仪器的，这个题目出几篇研究生论文绰绰有余。另一个做法是在三维设计环境下做模态分析，估计你不可能有这机会。试吧，让振动发生，沿着管子摸，找到振动最大的部位，尝试改变支点间距，管子直径，壁厚，也许可以把一个管子分两根等等……
作者: dfy99    时间: 2016-5-17 17:02
oldpipe 发表于 2016-5-17 16:48$ ?% B/ Q, [0 C
2楼说的是，首先从振源处下手，很可能那个振动还产生别的什么问题，每个问题都搞一套处理装置，那船搞出来 ...

; F* ~: K5 C/ @4 P6 O6 X; X/ O5 X你好，感谢回复。这个前面有提到，楼主本人（包括我家boss）都是没有机会去现场的，甲方更倾向于得到一个通用的解决方案，像脉动阻尼器一样的东西，一装，一调，解决问题。
1 |3 L. A0 @1 ?  N& [$ e你说的模态分析我有做过，不是这个，是别的实验机上的，得到的结论跟实际出入不大，也确实帮甲方教授的研究生出了两个论文。在做的过程中我发现好多参数和方法我都不知道是什么意思，才想到要系统的学习一下的。5 M8 \) t3 ]3 q, p: t
这个项目还在进行，我没有参与了，是我家boss和甲方教授在做，我看看热闹，记录一下思考一下就好了。不过像8爷说的，机会摆在面前了，我却拿他没辙，要努力看书了，避免再发生这种事。或者很多很多年以后，再想起来，哥们自己把这个玩了也说不定呢，嘿嘿。3 l6 x9 V( O; n* g% t2 y% r

; t7 J* p% D) C7 u7 {' Q以上
; o  |/ J. d$ B, h8 M8 X9 |% L# @4 p+ \8 X/ j  c% k1 k
作者: 无法言喻1977    时间: 2016-5-22 21:10
认真学习
作者: zhuzhibin8    时间: 2016-5-23 19:39
这是个科研课题呀



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