气力输送管道固有频率及共振分析

孙丹凤，马咏梅，冯成德，孙四中

(四川大学制造科学与工程学院,四川 成都 610065)

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

气力输送管道固有频率及共振分析

孙丹凤，马咏梅，冯成德，孙四中

(四川大学制造科学与工程学院,四川 成都 610065)

利用气力输送管道输送颗粒状物质，根据输送颗粒量及时间设计出管道结构。利用经验公式得到气柱固有频率及激振频率，用ANSYS Workbench进行模态分析和理论计算,得到管道的固有频率以及流固耦合对管道固有频率的影响。结果表明，流固耦合作用下，管道固有频率稍有增大；当管道长度在某一范围内时，管道固有频率、气柱固有频率或激振源频率处于共振区。研究结果为管道振动分析与管道结构设计提供了理论依据。

气力输送；固有频率；流固耦合；管道振动

气力输送是利用具有一定压力和气流速度的气体输送颗粒状物料的输送方法[1]，在颗粒状物质输送中有着广泛的应用。在气力输送过程中，由动力源产生的管流脉动会引起管道振动，管道振动会造成颗粒的破损以及管道本身的破坏。当管道系统的固有频率、管道内运送颗粒的气柱固有频率及激振频率任意两者之间相等或接近时将导致共振，使管道振动幅度增大，振动噪声增强，严重时将损坏管道。大量学者对管道振动问题进行了研究。龚善初[2]应用振动分析法研究气体管道的振动，对振动原因进行了具体分析,提出了相应的消振措施。苏欣平等[3]对管道振动机理进行了分析，运用弹性力学理论，建立了管道系统振动的数学模型。……