氣力輸送管道固有頻率及共振分析

孫丹鳳，馬詠梅，馮成德，孫四中

(四川大學制造科學與工程學院,四川 成都 610065)

DOI:10.3969/j.issn.2095-509X.2015.10.002

氣力輸送管道固有頻率及共振分析

孫丹鳳，馬詠梅，馮成德，孫四中

(四川大學制造科學與工程學院,四川 成都 610065)

利用氣力輸送管道輸送顆粒狀物質，根據輸送顆粒量及時間設計出管道結構。利用經驗公式得到氣柱固有頻率及激振頻率，用ANSYS Workbench進行模態分析和理論計算,得到管道的固有頻率以及流固耦合對管道固有頻率的影響。結果表明，流固耦合作用下，管道固有頻率稍有增大；當管道長度在某一范圍內時，管道固有頻率、氣柱固有頻率或激振源頻率處于共振區。研究結果為管道振動分析與管道結構設計提供了理論依據。

氣力輸送；固有頻率；流固耦合；管道振動

氣力輸送是利用具有一定壓力和氣流速度的氣體輸送顆粒狀物料的輸送方法[1]，在顆粒狀物質輸送中有著廣泛的應用。在氣力輸送過程中，由動力源產生的管流脈動會引起管道振動，管道振動會造成顆粒的破損以及管道本身的破壞。當管道系統的固有頻率、管道內運送顆粒的氣柱固有頻率及激振頻率任意兩者之間相等或接近時將導致共振，使管道振動幅度增大，振動噪聲增強，嚴重時將損壞管道。大量學者對管道振動問題進行了研究。龔善初[2]應用振動分析法研究氣體管道的振動，對振動原因進行了具體分析,提出了相應的消振措施。蘇欣平等[3]對管道振動機理進行了分析，運用彈性力學理論，建立了管道系統振動的數學模型。……