ტურბულენტობის გაგება ვიბრაციის ანალიზში

განმარტება: რა არის ტურბულენტობა?

ვიბრაციის ანალიზის კონტექსტში, ტურბულენტობა ეხება სითხის (სითხეს ან აირს) ქაოტურ, შემთხვევით და არასტაბილურ ნაკადს მანქანაში, როგორიცაა ტუმბო, ვენტილატორი ან ტურბინა. ეს არასტაბილური ნაკადი ქმნის წნევის რყევებს, რომლებიც ფორსირების ფუნქციის როლს ასრულებენ და მანქანის სტრუქტურაში დაბალი სიხშირის, შემთხვევით ვიბრაციას იწვევს.

დისკრეტული, პერიოდული ძალებისგან განსხვავებით, რომლებიც გამოწვეულია დისბალანსი ან არასწორი განლაგებატურბულენტობით გამოწვეული ვიბრაცია არ ხდება ერთიან, მკვეთრ სიხშირეზე. ამის ნაცვლად, ის ფართოზოლოვანი, არასინქრონული ენერგიის „კუდის“ სახით ჩნდება. FFT spectrum.

ტურბულენტობის ვიბრაციის მახასიათებლები

• სიხშირე: ეს არის დაბალი სიხშირის ფენომენი, რომელიც, როგორც წესი, ხდება 10-20 ჰც-ზე დაბალ სიხშირეზე და მანქანის მუშაობის სიჩქარეზე გაცილებით დაბალი.
• ფართოზოლოვანი კავშირი: ის არ წარმოქმნის მკვეთრ, გამოკვეთილ პიკს. სამაგიეროდ, ის ზრდის ხმაურის დონეს სპექტრის დაბალი სიხშირის რეგიონში, რომელსაც ხშირად აღწერენ, როგორც „შემთხვევით კუზს“ ან „თივის ზვინს“.
• შემთხვევითი და არაპერიოდული: ვიბრაცია არ არის სტაბილური. ამპლიტუდა და ფაზა მუდმივად და შემთხვევით მერყეობს. როდესაც დათვალიერებულია დროის ტალღის ფორმა, ის ქაოტური, არაგანმეორებადი სიგნალის სახით ჩნდება.
• მიმართულება: ვიბრაცია, როგორც წესი, რადიალურია და შეიძლება იყოს როგორც ჰორიზონტალური, ასევე ვერტიკალური მიმართულებით.

ტურბულენტობის გავრცელებული მიზეზები

ტურბულენტობა არის ჰიდრავლიკური ან აეროდინამიკური პრობლემა, რომელიც გამოწვეულია სითხის გლუვი, დაგეგმილი ნაკადის დარღვევით. გავრცელებული მიზეზებია:

• საუკეთესო ეფექტურობის წერტილიდან (BEP) მოშორებით მუშაობა: ტუმბოები და ვენტილატორები შექმნილია ისე, რომ ყველაზე ეფექტურად და შეუფერხებლად იმუშაონ მათი მუშაობის მრუდის კონკრეტულ წერტილში. მათი BEP-ზე მნიშვნელოვნად მაღალი ან დაბალი ნაკადის სიჩქარით მუშაობა გამოიწვევს სითხის არაეფექტურ ნაკადს, რაც გამოიწვევს ტურბულენტობას.
• ნაკადის გზაზე არსებული დაბრკოლებები: სითხის მოძრაობის გზას ხელს უშლის ან არღვევს ყველაფერი, რაც ხელს უშლის ან არღვევს, შეიძლება გამოიწვიოს ტურბულენტობა. ეს მოიცავს ცუდად დაპროექტებულ მილსადენებს (მაგ., ტუმბოს შემწოვი შესასვლელის წინ მკვეთრი მოსახვევები), ნაწილობრივ დახურულ სარქველებს, გაჭედილ ფილტრებს ან უცხო სხეულებს.
• ჰაერის შეწოვა ან კავიტაცია: სითხეში ჰაერის ბუშტების არსებობა (შეწოვა) ან ორთქლის ბუშტების წარმოქმნა და კოლაფსი (კავიტაცია) ქმნის ძლიერ ტურბულენტურ და იმპულსურ პირობებს, რაც მნიშვნელოვან შემთხვევით ვიბრაციას წარმოქმნის.
• კარტერის ან შესასვლელის ცუდი დიზაინი: ტუმბოებში, ცუდად დაპროექტებულმა წყალსატევმა შეიძლება შექმნას მორევები, რომლებიც ჰაერს და ტურბულენტობას შეჰყავს ტუმბოს შემწოვ მილში.

დიაგნოზი და დიფერენციაცია

ტურბულენტობის დიაგნოსტიკის გასაღები მისი შემთხვევითი, ფართოზოლოვანი და დაბალი სიხშირის ბუნებაა. გამოცდილ ანალიტიკოსს ხშირად შეუძლია მისი იდენტიფიცირება თავად მანქანაზე ვიბრაციის „არასტაბილური“ და „მცდარი“ ბუნების დაკვირვებით.

მნიშვნელოვანია ტურბულენტობის სხვა დაბალი სიხშირის პრობლემებისგან განსხვავების დადგენა:

• მექანიკური ფხვიერება: მოშვებული სიმძლავრე ასევე ქმნის ფართოზოლოვან ხმაურს, მაგრამ ის ხშირად ხასიათდება მთელ სპექტრში ხმაურის ამაღლებული დონით და მოძრაობის სიჩქარის მკაფიო ჰარმონიკებით, რომლებიც არ არსებობს სუფთა ტურბულენტობის დროს.

– ზეთის მორევი: ეს არის მკაფიო სუბსინქრონული პიკი ~0.4-0.48X-ზე და არა შემთხვევითი ენერგიის ფართო კუდი.

– ხახუნი: ხახუნს შეუძლია სიხშირეების ფართო დიაპაზონის გენერირება, მაგრამ ის ხშირად მოიცავს მრავალ მაღალი სიხშირის ჰარმონიკასა და სუბჰარმონიას, ხოლო დროის ტალღის ფორმამ შეიძლება აჩვენოს შემოკლებული ან მოწყვეტილი პიკები.

რადგან ტურბულენტობა პროცესთან დაკავშირებული პრობლემაა და არა მექანიკური გაუმართაობა, მისი გადაწყვეტა, როგორც წესი, ოპერაციული ან სისტემის დიზაინის პრობლემის გამოსწორებას გულისხმობს. ეს შეიძლება მოიცავდეს ტუმბოს ან ვენტილატორის სამუშაო წერტილის რეგულირებას, სარქველების გახსნას, ფილტრების გაწმენდას ან მილსადენების დიზაინის შეცვლას.

← დაბრუნება მთავარ ინდექსზე