關于管路中流體震動的解決方案

dfy99

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       各位早上好，我老板想開發一個給艦船上面用的管路減震器，好像是某軍校的縱向項目。
       在艦船的液壓或者其他管路中，液體流動會產生比較大的震動（波動？），對管道本身和支撐結構都帶來很大的影響（松動/破壞？），甲方需要我們設計個吸震模塊，像個閥一樣，裝在管路上來解決流體震動（波動？）的問題。
7 e) `5 L( O/ w0 o      因為我原來沒有接觸過這一塊，想請教一下，設計這種東西需要具備哪些相關知識，這個不急，有比較充足的時間來學習，大俠們想到什么都可以告訴我，非常感謝。
      嘿嘿，首先想到的當然是@2266998   大俠了
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) k; y. K3 ?& R8 f6 B2 E2 E
P.S：我們現在做的準備工作有：買了個脈動阻尼器，設計了一個產生中頻波動的試驗臺，現在在組裝了。

2266998

這個東西，要請你老板上來講話，是他不對，不能隨意接這類東西，也不能隨意交給你玩，有些強人所難，
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這東西，普通玩機械的工程師玩不了，沒法下手，也沒有思路，

  v8 K% m# g" U你要先知道振動是怎么來的？我就玩船的，船上液壓振動與船體設計有聯系，那是一體的東西，

& _  x) g6 h0 H) V( h找到振源，處理與船體之間諧振的問題，減小振動，有些從管路設計開始，管路怎么走，怎么避免產生某些疊加性振動，
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4 i8 _$ Y; x6 N0 h# i當我說的上述手段用盡了，要加主動干擾模塊，就是找到振動頻率，加一個干擾信號，你上面問題處理盡了，需要加主動干擾的時候，你再找阿拉，隨身帶一個‘民品證明’，俺給你解決下面問題，

2266998

你們那個教授實在是無法評價，這本身是他該研究的東西，

4 G4 x9 c- ?* e5 o% |; q他要先計算以后交給你們具體處理，他不把先期技術東西玩了，你們小作坊沒法下手，比如我現在給你講阻尼，講管路回波與疊加，教你這些計算，現在你能接受嗎，這些要學過完整流體力學的才能玩，波動是有相位的，不知道相位沒法疊加，
2 }( p) c. N) N9 ?$ _  ?
不計算，根本就不會知道在管路哪里產生振動了，你都不知道怎么來的振動，如何處理，

俺算接觸教授很多的了，非常多，我給他們處理問題，是項目合作，類似問題，他不玩，你作坊根本沒有條件玩這些東西，有些是純粹理論計算的東西，

dfy99

2266998 發表于 2016-5-9 11:25
你們那個教授實在是無法評價，這本身是他該研究的東西，
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  W2 f) Q2 W# d' H8 Y0 u他要先計算以后交給你們具體處理，他不把先期技 ...

確實，現在就是不知道該干嘛，我原來都沒有學過流體力學，我還是再跟老板溝通一下。
不過還是有點不甘心，這個看上去真的很好玩。
* X' v. N8 e- ]$ I5 o6 E. q我想先把流體力學學習一下再跟您討論吧，這一塊現在真的是空白的。
真心感謝您的指導
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張聾子

環衛高壓清洗車上的三缸泵當中一個吸水單向閥不工作，引發全車震動。

xlf63

哈，一個看上去很簡單的管道，后面可涉及到很深的東西。沒有前期的理論計算和一些試驗，根本沒法子下手。
/ M3 {' ^" [8 O) ?2 O這個按理就是玩研究的人去玩的。小作坊根本玩不了，一般的系統制造廠子也玩不了。就是一個簡單的管道振動的公式，估計多找不到地方。因為一般的說液壓書上可沒有。
沒有理論作依據，玩出來的東西敢用么？這可是涉及到系統性的技術問題。得從源頭開始……。

慕圣

2266998 發表于 2016-5-9 11:12
這個東西，要請你老板上來講話，是他不對，不能隨意接這類東西，也不能隨意交給你玩，有些強人所難，

這 ...

. \# p' g* r1 ~1 [% y/ l) e“阿拉”是何意？戴遂昌？
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明月山河

覺得不難，小兒科。

明月山河

樓主，建議你幾個個思路：
1 V. k: T( K" F1.“甲方需要我們設計個吸震模塊，像個閥一樣，裝在管路上來解決流體震動（波動？）的問題。”
9 V: c. c1 x7 @
& r! q7 a+ s- X( ^4 ^& @人家都說了是一個模塊，也就是說你給他設計一個濾波器或者消聲器之類的東西。你看汽車的消聲器是怎么搞的？那是無源抗性消聲器，你這里只是把氣體更換液體。我猜那個教授是覺得太簡單了才發包的。

2.如果以上思路達不到效果，那就要把整個系統納入考慮。振動理論就需要去了解。建議樓主研習以下資料：
（a）《工程流體力學》這是面向工程技術人員寫的書，至于力學專業的《流體力學》太深廣容易分散精力，以后做研究可以看看。
4 A- s, h& G$ ?7 w（b）《數學物理方法》特別是里面的偏微分方程的建模過程和解法要搞透。《數學物理方法》建議兩邊書，一本是梁昆淼著，然后是北大出版社吳崇試寫的書。管道振動和固定結構的耦合，涉及到分布參數系統和集中參數元件的聯合振動，梁昆淼的書中有一道例題。
（c）《數學物理方法習題集》前蘇聯出版的書，作者忘了，圖書館應該有。里面有各種場如流場、力場、聲場、電磁、熱場的偏微分方程的大量例題和習題，也有管道固流耦合振動的例子，后面還有習題解答，各種波的傳播、反射、疊加、駐波、行波都包含了。基本上包含了數學物理方法這一學科自從伯努利解決小提琴弦振動以來的各種經典課題。
（d）《聲學基礎》南京大學出版社。里面的管道聲學和電聲類比理論是少不得的。
1 D  g: D" [$ ^（e）《模擬電子技術》《電工原理》搞清楚了電聲類比理論，機械振動的各種參量可以直接翻譯成電路網絡進行研究，那么電路網絡中的濾波器理論也許用得上。還有電路中的“傳輸線理論”也可以參考一下，管道聲波實際上就是多節點的傳輸線模型。所以我猜那個教授是要做個濾器一樣的模塊，像閥一樣串聯在管路中，實際上電路濾波也是這么搞的。
（f）《攝動方法》《攝動方法引論》(美)奈弗(Nayfeh,A.H.)。振動系統的四種形式：自由振動，強迫振動，自激振動，參量振動，在管道振動中都可以找到。強迫振動是泵的脈動引起；管道在直流能源（液壓能）經過非線性元件（流體力學），產生了自激振動，這是噪聲的一種來源，笛子是典型例子。然后管道的振動再引起了參量振動。這些數學模型普通的微分方程理論可能解解決不了，那么《攝動方法》就是必不可少的數學工具。前提是要學會怎么建模，所以《數學物理方法》要先學。
9 }0 M1 D' w# U0 t  P（g）相關固流耦合振動的學術論文。

明月山河

xlf63 發表于 2016-5-9 12:40
哈，一個看上去很簡單的管道，后面可涉及到很深的東西。沒有前期的理論計算和一些試驗，根本沒法子下手。
1 I% d  |# a, W) f1 k) p& ]# | ...

! ]9 F6 O8 q  ?3 w什么書名提供一下？我們好學習學習。