變頻流量控制所致水擊產生機理研究.pdf

1、高效節(jié)能變頻流量控制技術其應用日趨廣泛,而變頻流量控制所致水擊現(xiàn)象成為該技術應用的關鍵技術問題。目前國際上仍缺乏變頻調速所致水擊現(xiàn)象的產生機理及其水擊壓力先進智能控制策略的研究成果報道,其水擊產生機理仍未弄清。為此,如何準確預測復雜過程工業(yè)的變頻流量控制輸送系統(tǒng)的水擊壓力,以及水擊壓力精確控制仍是過程工業(yè)中的一項技術挑戰(zhàn)。因此,研究建立變頻流量控制所致水擊壓力理論預測方法和水擊壓力精確控制的先進智能控制策略對于確保過程裝備系統(tǒng)的安全運行

2、具有十分重要的理論研究價值和工程應用價值。本文針對變頻流量控制所致水擊過程的特點,建立了描述其產生過程的全三維瞬態(tài)等溫黏彈性的理論模型和與其相適應的高效穩(wěn)態(tài)有限元數值算法,通過數值模擬,研究了過程參數、數流變性能參數和系統(tǒng)結構對變頻流量控制所致水擊過程的影響規(guī)律,揭示了其產生機理,研究建立了避免變頻流量控制所致水擊的過程參數和流變性能參數關聯(lián)控制模型,為水擊壓力精確控制奠定了科學的理論基礎。主要取得如下成果:
　　 (1)基于流

3、變學和流體動力學理論,針對黏彈性和純黏性流體變頻流量控制所致水擊過程的特點,經合理假設,建立了描述其水擊產生過程的全三維非穩(wěn)態(tài)等溫黏彈性理論模型和與之相適應的高效穩(wěn)態(tài)有限元數值算法；
　　 (2)變頻調速所致水擊強度因子主要取決于流體密度、黏度和松弛時間,變頻調速水擊強度因子隨著流體密度和松弛時間增加而增大,而隨著流體黏度增加而減小,增加黏度或減小流體密度、松弛時間有利于水擊的控制；
　　 (3)增加流體黏度會導致黏性耗

4、散阻尼作用增強,故能有效減小壓力波的傳播.從而減弱水擊程度；增加松弛時間會導致流體彈性增強,對壓力波傳播的放大作用效果越大,從而增強水擊程度；
　　 (4)變頻調速所致水擊強度因子主要取決于系統(tǒng)流量、變頻調速時間和變頻調速范圍,變頻調速水擊強度因子隨著系統(tǒng)流量和變頻調速范圍的增加或變頻調速時間的減小而增加,減小流量和變頻調速范圍或延長變頻調速時間有利于水擊的控制;
　　 (5)通過數值模擬,研究建立了避免變頻流量控制所致