變頻流量控制所致水擊產(chǎn)生機(jī)理研究.pdf

1、高效節(jié)能變頻流量控制技術(shù)其應(yīng)用日趨廣泛,而變頻流量控制所致水擊現(xiàn)象成為該技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)問題。目前國(guó)際上仍缺乏變頻調(diào)速所致水擊現(xiàn)象的產(chǎn)生機(jī)理及其水擊壓力先進(jìn)智能控制策略的研究成果報(bào)道,其水擊產(chǎn)生機(jī)理仍未弄清。為此,如何準(zhǔn)確預(yù)測(cè)復(fù)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(xiàng)技術(shù)挑戰(zhàn)。因此,研究建立變頻流量控制所致水擊壓力理論預(yù)測(cè)方法和水擊壓力精確控制的先進(jìn)智能控制策略對(duì)于確保過程裝備系統(tǒng)的安全運(yùn)行

2、具有十分重要的理論研究?jī)r(jià)值和工程應(yīng)用價(jià)值。本文針對(duì)變頻流量控制所致水擊過程的特點(diǎn),建立了描述其產(chǎn)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(yīng)的高效穩(wěn)態(tài)有限元數(shù)值算法,通過數(shù)值模擬,研究了過程參數(shù)、數(shù)流變性能參數(shù)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對(duì)變頻流量控制所致水擊過程的影響規(guī)律,揭示了其產(chǎn)生機(jī)理,研究建立了避免變頻流量控制所致水擊的過程參數(shù)和流變性能參數(shù)關(guān)聯(lián)控制模型,為水擊壓力精確控制奠定了科學(xué)的理論基礎(chǔ)。主要取得如下成果:
　　 (1)基于流

3、變學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)理論,針對(duì)黏彈性和純黏性流體變頻流量控制所致水擊過程的特點(diǎn),經(jīng)合理假設(shè),建立了描述其水擊產(chǎn)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(yīng)的高效穩(wěn)態(tài)有限元數(shù)值算法；
　　 (2)變頻調(diào)速所致水擊強(qiáng)度因子主要取決于流體密度、黏度和松弛時(shí)間,變頻調(diào)速水擊強(qiáng)度因子隨著流體密度和松弛時(shí)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(shí)間有利于水擊的控制；
　　 (3)增加流體黏度會(huì)導(dǎo)致黏性耗

4、散阻尼作用增強(qiáng),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(shí)間會(huì)導(dǎo)致流體彈性增強(qiáng),對(duì)壓力波傳播的放大作用效果越大,從而增強(qiáng)水擊程度；
　　 (4)變頻調(diào)速所致水擊強(qiáng)度因子主要取決于系統(tǒng)流量、變頻調(diào)速時(shí)間和變頻調(diào)速范圍,變頻調(diào)速水擊強(qiáng)度因子隨著系統(tǒng)流量和變頻調(diào)速范圍的增加或變頻調(diào)速時(shí)間的減小而增加,減小流量和變頻調(diào)速范圍或延長(zhǎng)變頻調(diào)速時(shí)間有利于水擊的控制;
　　 (5)通過數(shù)值模擬,研究建立了避免變頻流量控制所致