船舶主機燃油供給管系振動研究.pdf

1、船舶動力輸流管系振動問題有著廣闊的工程背景,是船舶機艙安全性能的重要影響因素。作為各類動力設備之間油、水、氣等流體的輸運載體,繁雜的管系與各類動力設備相連,布置于船舶機艙之中,由于各種原因造成的管路振動嚴重影響管系的使用壽命,威脅船舶機艙安全。因此,本文結(jié)合某船在建造初期出現(xiàn)的主機燃油供給管系振動現(xiàn)象,對輸流管系振動問題形成機理進行了深入分析,對管系結(jié)構(gòu)和內(nèi)部流體脈動狀態(tài)對管系振動的影響作用進行了研究,以期獲得降低該船主機燃油供給管系振

2、動問題的有效措施。
　　為此,具體開展了以下研究工作:首先,通過振動測試方法,對出現(xiàn)強烈振動問題管系,研究其結(jié)構(gòu)固有振動頻率、結(jié)構(gòu)振動能量分布,同時研究了管系內(nèi)部燃油壓力脈動特性,分析了出現(xiàn)管系振動問題的成因。其次,通過結(jié)構(gòu)動力學仿真計算對管系采用不同類型馬腳約束、不同管路尺寸等改造措施進行了優(yōu)化分析,得出了馬腳約束能力對管系固有振動特性的影響;通過一維流體仿真計算,對加裝管路蓄能器后管系內(nèi)部燃油壓力脈動情況進行了優(yōu)化分析,得出了

3、蓄能器對燃油壓力脈動的影響。最后,根據(jù)虛擬儀器技術(shù),利用振動分析法構(gòu)建了該管系振動在線監(jiān)測系統(tǒng),通過一定周期內(nèi)的振動監(jiān)測結(jié)果,建立了某船燃油供給管系在不同模式下的振動預警與報警機制。
　　分析數(shù)值仿真及實驗測量結(jié)果發(fā)現(xiàn):船舶管系采用簡單的線性馬腳約束時,其軸向約束能力較差,極易出現(xiàn)軸向約束減弱或失效,導致管路結(jié)構(gòu)整體固有振動頻率降低,若與主機的振動激勵頻率接近,則極易出現(xiàn)管路共振現(xiàn)象;在主機工作過程中,燃油的壓力脈動對管路形成強烈