关于管路中流体震动的解决方案

dfy99 · 发表于 2016-5-9 09:29:15

本帖最后由 dfy99 于 2016-5-9 10:20 编辑

   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。
   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。
   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。
   嘿嘿，首先想到的当然是@2266998 大侠了

P.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。

2266998 · 发表于 2016-5-9 11:12:12

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，

这东西，普通玩机械的工程师玩不了，没法下手，也没有思路，

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，

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，

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，

2266998 · 发表于 2016-5-9 11:25:48

你们那个教授实在是无法评价，这本身是他该研究的东西，

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，

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，

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，

dfy99 · 发表于 2016-5-9 11:36:36

2266998 发表于 2016-5-9 11:25# P* j! q! e; u; p6 c
你们那个教授实在是无法评价，这本身是他该研究的东西，+ H- S2 N: I/ R% v1 U! ]

+ _' d' y' S& `/ i! i他要先计算以后交给你们具体处理，他不把先期技 ...

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。
不过还是有点不甘心，这个看上去真的很好玩。
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。
真心感谢您的指导

张聋子 · 发表于 2016-5-9 12:34:00

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。

xlf63 · 发表于 2016-5-9 12:40:26

本帖最后由 xlf63 于 2016-5-9 12:42 编辑

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。
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。
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……。

慕圣 · 发表于 2016-5-9 14:18:20

2266998 发表于 2016-5-9 11:12
$ W- j& L# u! q' z: f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，
) t. V: w; X% m9 ?. x
]0 R H5 }8 E9 Q. ^5 `这 ...

“阿拉”是何意？戴遂昌？

明月山河 · 发表于 2016-5-9 14:21:33

觉得不难，小儿科。

明月山河 · 发表于 2016-5-9 20:19:44

楼主，建议你几个个思路：
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？）的问题。”

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。

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：
（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。
（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。
（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。
（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。
（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。
（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。
（g）相关固流耦合振动的学术论文。

明月山河 · 发表于 2016-5-9 20:23:11

xlf63 发表于 2016-5-9 12:40
6 P+ s& A6 _+ E" o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。
* R2 o4 I& R' q2 v" V+ N ...

什么书名提供一下？我们好学习学习。

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