離心泵振動特性有限元分析及試驗研究.pdf

1、離心泵是船舶機艙的主要輔助機械，其運行狀態(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。目前對船用離心泵進行的狀態(tài)監(jiān)測大多采用壓力、流量和轉(zhuǎn)速等參數(shù)，而采用振動方法進行實時監(jiān)測診斷則不多。有效的振動監(jiān)測與診斷技術(shù)可以及時掌握船用離心泵的技術(shù)狀況，及時發(fā)現(xiàn)故障征兆，對其進行針對性檢修，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，對船用離心泵進行振動特性分析及振動監(jiān)測診斷技術(shù)的研究具有理論意義和實際的

2、工程應(yīng)用價值。
　　 本文以IS100-65-315單級單吸臥式離心泵為主要研究對象，針對離心泵故障庫缺乏的現(xiàn)狀，以流體力學(xué)理論、振動理論和有限元理論為基礎(chǔ)，采用現(xiàn)代試驗技術(shù)和CAE軟件為研究手段，對船用離心泵進行了系統(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，運用Fluent軟件，對流道進行仿真計算，揭示了離心泵流道內(nèi)部流場壓力分布規(guī)律，即在葉輪區(qū)域葉片從葉輪進口到葉輪出口，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；確定了流道中流體對離心泵泵殼的激勵力。
　　 2.采用PRO/E軟件建立了離心泵泵殼的三維實體模型；運用MSC.Patran/Nastran有限元軟件，進行了正常工況下離心泵泵體的振動響應(yīng)分析，分析了離心泵泵體的振動響應(yīng)特性，并在試驗臺架上試驗驗證了離心泵計算模型的正確性。
　　 3.運用Fluent和MSC.Patran/Nastran軟件，對離心泵進行了故障仿真研究，主要分