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昆山飛馬特機(jī)電設(shè)備有限公司
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有限元方程在上述假設(shè)條件下,由聲學(xué)理論可知,此時(shí)廠房內(nèi)的聲壓滿足Helmholts波動(dòng)方程2c2p+2p=0式中2拉氏算子p壓縮(compression)機(jī)廠房內(nèi)聲壓振動(dòng)(vibration)圓頻率c空氣(Basin air)中聲速由聲壓波動(dòng)方程和結(jié)構(gòu)(振動(dòng)的動(dòng)力(dòng lì)學(xué)方程可以得到壓縮機(jī)(compressor)廠房內(nèi)的聲-結(jié)構(gòu)耦合(Coupling)振動(dòng)有限元方程MX+CX+KX=F(t)式中
M、
C、K分別為聲-結(jié)構(gòu)(耦合(Coupling)振動(dòng)部件的質(zhì)量(quality)、阻尼和剛度矩陣;F(t)為激振力向量。
有限元網(wǎng)格劃分6HHE-VE6型壓縮(compression)機(jī)廠房的長度(length)為24m,寬度為18m,高度為10m,其中寬度方向(direction)上中截面的高度為115m;控制(control)室的尺寸(size)為63m42m5m;配電室的尺寸為40m61m5m;樓道尺寸為40m61m5m;廠房內(nèi)放置一臺(tái)6HHE-VE6型壓縮機(jī)(compressor),其尺寸同文獻(xiàn)中測試(TestMeasure)面的大小本文采用映射網(wǎng)格劃分方法(method)將6HHE-VE6型壓縮機(jī)廠房離散為27034個(gè)Fluid30無耦合(Coupling)單元和6682個(gè)Fuild30耦合單元。昆山空壓機(jī)保養(yǎng)冷卻水通過管道進(jìn)入空壓機(jī)中間冷卻器對一級壓縮排出的氣體進(jìn)行冷卻降溫,再進(jìn)入后冷器對排氣進(jìn)行冷卻,另一路冷卻水進(jìn)水管道經(jīng)過主電機(jī)上部的兩組換熱器冷卻電機(jī)繞組,還有一路對油冷卻器進(jìn)行冷卻。昆山空壓機(jī)保養(yǎng)是回轉(zhuǎn)式連續(xù)氣流壓縮機(jī),在其中高速旋轉(zhuǎn)的葉片使通過它的氣體加速,從而將速度能轉(zhuǎn)化為壓力。這種轉(zhuǎn)化部分發(fā)生在旋轉(zhuǎn)葉片上,部分發(fā)生在固定的擴(kuò)壓器或回流器擋板上。離散后廠房的有限元模型(model)如所示,圖中X軸正向?yàn)檎龞|。
模型(model)參數(shù)(parameter)由于此廠房的腔體介質(zhì)(起決定作用的物質(zhì))為空氣(Basin air),故空氣介質(zhì)的參數(shù)取為:空氣密度(單位:g/cm3或kg/m3)129kg/m3;聲音在空氣中的傳播速度340m/s;在邊界上墻壁、地面的吸聲系數(shù),根據(jù)經(jīng)驗(yàn)(experience)取為004;窗戶處(中紫色部分)的吸聲系數(shù),根據(jù)經(jīng)驗(yàn)近似取為070.
三維聲場有限元模態(tài)分析本文應(yīng)用非對稱解法對6HHE-VE6型壓縮(compression)機(jī)廠房的三維聲場進(jìn)行模態(tài)計(jì)算分析,得到了該廠房的聲場固有頻率和模態(tài)振型給出了該廠房前10階固有頻率,4給出了該廠房第1階、第3階和第4階模態(tài)振型。昆山空壓機(jī)保養(yǎng)是回轉(zhuǎn)式連續(xù)氣流壓縮機(jī),在其中高速旋轉(zhuǎn)的葉片使通過它的氣體加速,從而將速度能轉(zhuǎn)化為壓力。這種轉(zhuǎn)化部分發(fā)生在旋轉(zhuǎn)葉片上,部分發(fā)生在固定的擴(kuò)壓器或回流器擋板上。
三維聲場有限元響應(yīng)分析(Analyse)331載荷由文獻(xiàn)可知,該壓縮(compression)機(jī)(compressor)在1000Hz頻率時(shí)出現(xiàn)一個(gè)主頻噪聲(noise),所以在6HHE-VE6型壓縮機(jī)的假想測試(TestMeasure)面上施加(Apply)1000Hz頻段下測試的結(jié)果(result),即067768Sin(2000t)Pa,在廠房的邊界處加U
X、U
Y、UZ為零,對6HHE-VE6型壓縮(compression)機(jī)廠房在該頻率(frequency)內(nèi)的聲場響應(yīng)分布情況(Condition)進(jìn)行分析(Analyse)計(jì)算此外,還分析計(jì)算了該廠房在外載067768Sin(25t)Pa和20Sin(2000t)Pa時(shí)的三維聲場的響應(yīng)情況。昆山空壓機(jī)保養(yǎng)冷卻水通過管道進(jìn)入空壓機(jī)中間冷卻器對一級壓縮排出的氣體進(jìn)行冷卻降溫,再進(jìn)入后冷器對排氣進(jìn)行冷卻,另一路冷卻水進(jìn)水管道經(jīng)過主電機(jī)上部的兩組換熱器冷卻電機(jī)繞組,還有一路對油冷卻器進(jìn)行冷卻。
結(jié)論應(yīng)用有限元分析(Analyse)法對6HHE-VE6型壓縮(compression)機(jī)廠壓縮機(jī)廠房在外載頻率為1000Hz時(shí)響應(yīng)聲場分布情況(Condition)壓縮機(jī)廠房在外載頻率為125Hz時(shí)響應(yīng)聲場分布情況壓縮機(jī)廠房在外載頻率為125Hz時(shí)響應(yīng)聲場壓力(pressure)分布情況(單位(unit):Pa)壓縮機(jī)廠房在外載2Sin(2000t)Pa時(shí)響應(yīng)聲場分布情況三維聲場模態(tài)分析和響應(yīng)分析,可為廠房的聲學(xué)設(shè)計(jì)和噪聲(noise)分析提供理論依據(jù)(yī jù)。昆山空壓機(jī)維修軸承跑外圈一般是因?yàn)榕浜系木炔粔蛞约巴馊Χㄎ环绞皆O(shè)計(jì)不合理造成的。并非所有機(jī)頭都按這個(gè)時(shí)間進(jìn)行,如果保養(yǎng)好的可以延后,保養(yǎng)差的則需要提前。 由聲場的有限元模態(tài)分析和響應(yīng)分析可知:(1)此廠房的聲學(xué)固有頻率較低,且隨著模態(tài)階次的增加(increase),廠房的聲學(xué)模態(tài)振型趨于復(fù)雜;(2)該壓縮機(jī)的激勵(lì)(Excitation)頻率恰好落在該廠房第3階共振區(qū)和第4階共振區(qū)內(nèi),說明該廠房聲場會(huì)發(fā)生聲學(xué)共鳴;(3)該廠房隨著外載幅值的增大,廠房內(nèi)響應(yīng)聲壓級值也增大,但是增大的幅度不大;(4)外載頻率較低且在聲學(xué)固有頻率的附近時(shí),聲場的響應(yīng)聲壓級值比高頻(Induction Heating)時(shí)大。