Чичиргээний шинжилгээнд турбулент байдлыг ойлгох
Чичиргээний шинжилгээнд, турбулент шингэн эсвэл хийн мэт шингэн бодис насос, сэнс эсвэл турбин зэрэг машинд дамжин өнгөрөхөд үүсэх эмх замбараагүй, санамсаргүй, тогтворгүй урсгалыг хэлнэ. Энэхүү эмх замбараагүй урсгал нь даралтын хэлбэлзлийг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь хүчдэлийн функц болж, санамсаргүй, ихэвчлэн доод давтамжтай чичиргээ машин бүтцийн чичиргээг үүсгэдэг. Дараахь зүйлс үүсгэдэг тусгаарлагдсан, үе үе давтагдах хүчнээс ялгаатай нь тэнцвэргүйдэл эсвэл голуудын тэнхлэгийн зөрүү турбулентээс үүсэх чичиргээ нь нэг тодорхой давтамж дээр үүсдэггүй. Харин энэ нь синхрон биш энергийн өргөн «хөндий» хэлбэрээр FFT спектр үзэгддэг — мөн энэ шинж тэмдгийг таних нь зөв оношлогооны түлхүүр юм.
1. Тодорхойлолт: Турбулент гэдэг юу вэ?
Турбулент нь үндсэндээ механик гэмтэл биш, урсгалын үзэгдэл юм. Шингэн бодис зорилгын замдаа жигд урсах үед түүний лавц, хавчуулагч, их биед үзүүлэх даралт тогтвортой байдаг; харин энэ урсгал нь эргэлт, хөвч болж хувирах үед даралт нь хурдан хувирдаг, статистик санамсаргүй ачаалал болж хувирдаг. Машин бүтэц нь энэхүү санамсаргүй хүчдэлд бусад аливаа өдөөлтөд хариу үйлдэл үзүүлэхдээ яг ижилхэн — чичиргээгээр хариу үйлдэл үзүүлдэг — гэхдээ хүч өөрөө тогтмол үегүй тул үүссэн чичиргээ ч мөн тогтмол давтамжгүй байна. Энэ нь турбулентийг урсгалаас үүсэх өдөөлтийн илүү өргөн бүлэгт багтааж байна. гидравлик хүчнүүд насоснуудад аэродинамик хүчнүүд сэнс болон агааржуулагчид, мөн урсгалын турбулент байдал чичиргээний эх үүсвэр гэж үздэг.
2. Турбулент чичиргээний онцлогууд
- Давтамж: ихэвчлэн доод, синхрон биш давтамжид хамгийн хүчтэй байдаг ч нэг нарийн бүсэд хязгаарлагдахгүй — нөлөөлөх муж нь машин, урсгалын зам, тодорхой үзэгдлээс хамаарна. Жишээлбэл, лавц/хавчуулагчийн давтамж, кавитаци нь урсгалтай холбоотой энергийг мэдэгдэхүйц өндөр давтамжид нэмдэг тул үйлдвэрлэлийн нөхцөл, BEP-тэй харьцуулсан ажиллах цэгтэй харьцуулж баталгаажуулна уу.
- Өргөн зурваст шинж чанар: энэ нь тод, ялгаатай оргил үүсгэдэггүй. Харин энэ нь спектрийн доод давтамжийн бүсэд шуугианы түвшинг дээшлүүлдэг бөгөөд ихэвчлэн «санамсаргүй хөндий» эсвэл «алсын хад» гэж тодорхойлдог.
- Санамсаргүй, үе үе давтагдахгүй: чичиргээ тогтвортой биш — далайц болон фаз тасралтгүй, санамсаргүй хэлбэлздэг. Хугацааны цаг хугацааны долгионы хэлбэр эмх замбараагүй, давтагдахгүй дохио хэлбэрээр үзэгддэг.
- Чиглэл: чичиргээ ихэвчлэн радиал чиглэлтэй бөгөөд хэвтээ, босоо чиглэлд хоёуланд нь байж болно.
Энерги нь шугамд төвлөрсөн биш, харин бүсэд тархсан байдаг тул нэг спектрийн оргил аюултай харагдахгүй ч нийт чичиргээний түвшин мэдэгдэхүйц нэмэгдэж болно — нийт утгуудын хандлагыг хянах үед санаанд авч байх ёстой хэв маяг.
3. Турбулент үүсгэх түгээмэл шалтгаанууд
Турбулент байдал нь шингэний жигд, зохион бүтээсэн урсгалд саад учруулахад үүсдэг гидравлик эсвэл аэродинамикийн асуудал юм. Үүний ерөнхий шалтгаанууд дараах байдаг:
- Хамгийн сайн үр ашгийн цэгээс (BEP) хол ажиллах: насос, сэнсүүд нь гүйцэтгэлийн муруйнхаа тодорхой цэг дээр хамгийн үр ашигтай, жигд ажиллахад зориулагдсан байдаг. BEP урсгалын хурднаас мэдэгдэхүйц дээш эсвэл доош ажиллах нь шингэн бодисыг үр ашиггүй хөдөлгөхөд хүргэдэг бөгөөд турбулент үүсгэдэг — маш бага урсгалын үед энэ нь дахин эргэлт болох бөгөөд энэ нь доод давтамжийн энергийн танигдсан эх үүсвэр юм.
- Урсгалын замд саад учруулах зүйлс: шингэн бодисын замд саад учруулах эсвэл эмх замбараагүй байдалд оруулах аливаа зүйл турбулент үүсгэж болно, жишээлбэл муу загварчилсан хоолой (насосны соруулгын ороомгийн өмнөх хурдан муруй), хагас хаалттай даралт, бохирдсон шүүлтүүр, бусад бие зэрэг.
- Агаар нэвтрэх эсвэл кавитаци: шингэнд агаарын бөмбөлөг (нэвтрэх), эсвэл уурын бөмбөлгийн үүсэлт, нурахкавитаци маш их турбулент, импульсийн нөхцөлийг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь мэдэгдэхүйц санамсаргүй чичиргээ үүсгэдэг.
- Муу загварчилсан сав эсвэл ороомог: насоснуудад муу загварчилсан сав нь агаар, турбулентийг шууд соруулга руу татах эргэлт үүсгэж болно.
4. Оношлогоо, ялгах шинж тэмдгүүд
Турбулентийг оношлох түлхүүр нь түүний санамсаргүй, өргөн зурваст шинж чанар бөгөөд ихэвчлэн доод давтамжид хамгийн хүчтэй байдаг. Туршлагатай шинжээч ихэвчлэн цохилтын үзэгдэл машин дээрх чичиргээний мэдрэмжээс таниж болно. Гэхдээ турбулентийг гаднаасаа төстэй харагдах бусад доод давтамжийн асуудлуудаас ялгах нь чухал:
- Механик сулрал: сулралт нь мөн өргөн зурваст шуугиан үүсгэдэг ч ихэвчлэн бүхэл бүтэн спектрийн дагуу дээшилсэн шуугианы түвшин, ажиллах хурдны тодорхой гармоникуудтай хамт тэмдэглэгддэг — цэвэр турбулентэд байхгүй гармоникууд.
- Тосны эргэлт: энэ нь тодорхой синхрон бус доод давтамж 0.4–0.48× орчим оргил, санамсаргүй энергийн өргөн хөндий биш.
- Шүргэлцэх: үрэлт нь өргөн давтамжийн мужийг үүсгэж болно ч ихэвчлэн олон өндөр давтамжийн гармоникууд, суб-гармоникуудыг агуулдаг бөгөөд хугацааны долгионы хэлбэр нь тасарсан эсвэл хязгаарлагдсан оргилуудыг харуулж болно.
Давтамж дээр суурилсан гэмтлийн график Чичиргээний эх үүсвэрийг тодорхойлогч та ямар шинж тэмдгийг харж байгааг баталгаажуулахад тусалж болно, кавитацийг сэжиглэвэл Насосны кавитацийн давтамжийн тооцоолуур үүнийг илүү нарийвчлан тодорхойлно.
5. Турбулентийг засах
Турбулент нь механик гэмтэл биш, үйлдвэрлэлийн асуудал тул засвар ихэвчлэн ажиллагаа эсвэл системийн загварчлалын асуудлыг засахад оршино — ротор дээр ажиллах биш. Типик засварууд нь насос, сэнсийн ажиллах цэгийг BEP рүү буцааж тохируулах, хаалттай даралтыг нээх, шүүлтүүрийг цэвэрлэх, ороомгийн ойролцоох урсгалын эмх замбараагүй байдлыг арилгахын тулд хоолойг өөрчлөх зэргийг агуулна. Чичиргээний багаж хэрэгслийн оношлогчийн үүрэг нь өргөн зурваст энерги нь үнэхээр урсгалаас үүсэж байгааг баталгаажуулах явдал юм. Хоёр сувгийн хөдөлгөөнт анализатор Balanset-1A ажлын байран дээр энэ ялгааг хялбар болгодог: холхивч бүр дээр спектр, хугацааны долгионы хэлбэрийг баримтжуулснаар доминант синхрон оргил, үлдэгдэл тэнцвэргүйдэл чичиргээг үүсгэж байгааг баталгаажуулж, судалгааг машин биш, харин үйлдвэрлэл рүү чиглүүлж, тэнцвэржүүлэлт засах боломжгүй асуудлыг тэнцвэржүүлэх гэж оролдох түгээмэл алдааг сэргийлнэ.
