攪拌反應(yīng)器通過攪拌槳以及傳動裝置將電能轉(zhuǎn)化為機械能,完成所需的攪拌操作,廣泛應(yīng)用于過程工業(yè)。傳統(tǒng)攪拌系統(tǒng)的設(shè)計主要校核強度和剛度,對于振動特性涉及較少,攪拌葉片及主軸由于振動而造成的斷裂事故時有發(fā)生。攪拌是在流體力、旋轉(zhuǎn)力、介質(zhì)阻尼等多種作用力共同影響下運行的,考慮單約束的振動分析并不能有效確保攪拌反應(yīng)器運行過程中的可靠性,也無法對含有缺陷的攪拌裝置進行安全評定。流固耦合理論的快速發(fā)展和不斷完善,為攪拌反應(yīng)器振動分析提供了理論依據(jù)。本文采用有限元方法,對某一型號的攪拌反應(yīng)器進行模態(tài)分析,并對該設(shè)備共振敏感區(qū)進行了估算。文中采用振動試驗測試系統(tǒng)LMS Test.Lab與ANSYS有限元仿真兩種方法對比分析六直葉圓盤渦輪的攪拌結(jié)構(gòu)在自由狀態(tài)下的振動特性,得到攪拌結(jié)構(gòu)前六階固有頻率。二者前六階固有頻率均基本接近,最大誤差為10.69%,驗證了有限元仿真的可靠性,具有較強的實際工程意義。簡化攪拌反應(yīng)器模型,基于CFD技術(shù)與流固耦合理論,分析攪拌反應(yīng)器的流場特性和攪拌系統(tǒng)的力學(xué)特性,獲得流道內(nèi)流場信息,并對無預(yù)應(yīng)力、濕模態(tài)以及預(yù)應(yīng)力三種工況下的攪拌系統(tǒng)進行振動模態(tài)分析。得到不同工況下攪拌結(jié)構(gòu)的固有...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要工作
2 攪拌結(jié)構(gòu)振動特性試驗研究和數(shù)值模擬
    2.1 模態(tài)試驗基本原理
    2.2 模態(tài)試驗測試方法
    2.3 模態(tài)計算結(jié)果對比
    2.4 小結(jié)
3 攪拌反應(yīng)器流體動力學(xué)特性仿真
    3.1 CFD分析方法及應(yīng)用軟件介紹
    3.2 反應(yīng)器內(nèi)流場基本方程及流體模型
    3.3 反應(yīng)器流場域網(wǎng)格化處理
    3.4 邊界條件設(shè)置和結(jié)果分析
    3.5 小結(jié)
4 基于流固耦合的攪拌結(jié)構(gòu)靜力分析
    4.1 流固耦合理論及求解方法
    4.2 流體機械靜力分析基本原理
    4.3 攪拌結(jié)構(gòu)單向流固耦合分析過程
    4.4 攪拌結(jié)構(gòu)應(yīng)力及變形分析
    4.5 小結(jié)
5 攪拌結(jié)構(gòu)的振動模態(tài)分析
    5.1 不同工況下的振動模態(tài)分析及臨界轉(zhuǎn)速計算
    5.2 臨界轉(zhuǎn)速的理論公式計算
    5.3 臨界轉(zhuǎn)速的疊加原理計算
    5.4 有限元諧響應(yīng)分析
    5.5 小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 工作展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間主要成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：4006163