Titreşim Analizinde Türbülansı Anlamak

Tanım: Türbülans Nedir?

Titreşim analizi bağlamında, türbülans Bir pompa, fan veya türbin gibi bir makineden geçen bir akışkanın (sıvı veya gaz) kaotik, rastgele ve dengesiz akışını ifade eder. Bu düzensiz akış, zorlama işlevi gören basınç dalgalanmaları oluşturarak makinenin yapısında düşük frekanslı, rastgele bir titreşime neden olur.

Ayrık, periyodik kuvvetlerin aksine dengesizlik veya yanlış hizalamatürbülans titreşimi tek ve keskin bir frekansta oluşmaz. Bunun yerine, geniş bantlı, eş zamanlı olmayan bir enerji "tümseği" olarak görünür. FFT spektrumu.

Türbülans Titreşiminin Özellikleri

• Sıklık: Genellikle 10-20 Hz'in altında ve makinenin çalışma hızının çok altında meydana gelen düşük frekanslı bir olgudur.
• Geniş Bant Doğası: Keskin ve belirgin bir tepe noktası üretmez. Bunun yerine, spektrumun düşük frekans bölgesindeki gürültü tabanını yükseltir; bu bölge genellikle "rastgele tümsek" veya "samanlık" olarak tanımlanır.
• Rastgele ve Periyodik Olmayan: Titreşim sabit değil. Genlik ve faz sürekli ve rastgele dalgalanıyor. zaman dalga formu, kaotik, tekrarlanmayan bir sinyal olarak ortaya çıkar.
• Yön: Titreşim genellikle radyaldir ve hem yatay hem de düşey yönlerde mevcut olabilir.

Türbülansın Yaygın Nedenleri

Türbülans, akışkanın düzgün ve tasarlanmış akışındaki aksaklıklardan kaynaklanan hidrolik veya aerodinamik bir sorundur. Yaygın nedenleri şunlardır:

• En İyi Verimlilik Noktasından (BEP) Uzakta Çalışma: Pompalar ve fanlar, performans eğrilerinin belirli bir noktasında en verimli ve sorunsuz çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Bunları BEP'den önemli ölçüde daha yüksek veya daha düşük bir akış hızında çalıştırmak, sıvının verimsiz akmasına ve türbülans oluşmasına neden olur.
• Akış Yolundaki Engeller: Sıvının yolunu tıkayan veya bozan her şey türbülansa neden olabilir. Bunlara kötü tasarlanmış borular (örneğin, pompanın emiş girişinden hemen önceki keskin virajlar), kısmen kapalı vanalar, tıkalı süzgeçler veya yabancı cisimler dahildir.
• Hava Girişi veya Kavitasyon: Bir sıvı içerisinde hava kabarcıklarının varlığı (sürüklenme) veya buhar kabarcıklarının oluşumu ve çöküşü (kavitasyon), önemli rastgele titreşimler üreten oldukça türbülanslı ve ani koşullar yaratır.
• Kötü Karter veya Giriş Tasarımı: Pompalarda, kötü tasarlanmış bir karter, pompa emişine hava ve türbülans getiren girdaplar oluşturabilir.

Tanı ve Ayrım

Türbülansı teşhis etmenin anahtarı, onun rastgele, geniş bantlı ve düşük frekanslı yapısıdır. Deneyimli bir analist, genellikle makinenin kendisindeki titreşimin "dengesiz" ve "vurucu" yapısını gözlemleyerek bunu tespit edebilir.

Türbülansı diğer düşük frekanslı sorunlardan ayırmak önemlidir:

• Mekanik Gevşeklik: Gevşeklik aynı zamanda geniş bant gürültüsüne de neden olur, ancak bu genellikle tüm spektrumda yükseltilmiş bir gürültü tabanı ve saf türbülansta bulunmayan belirgin çalışma hızı harmonikleri ile karakterize edilir.

– Petrol girdabı: Bu, geniş bir rastgele enerji tümseği değil, ~0,4-0,48X'te belirgin bir alt-senkron tepe noktasıdır.

– Sürtünme: Bir sürtünme geniş bir frekans aralığı üretebilir, ancak genellikle çok sayıda yüksek frekanslı harmonik ve alt harmonik içerir ve zaman dalga formu kesik veya kırpılmış tepeler gösterebilir.

Türbülans mekanik bir arıza değil, prosesle ilgili bir sorun olduğundan, çözüm genellikle operasyonel veya sistem tasarımı sorununun düzeltilmesini içerir. Bu, pompa veya fanın çalışma noktasının ayarlanması, vanaların açılması, süzgeçlerin temizlenmesi veya boru tasarımının değiştirilmesini içerebilir.

← Ana Dizin'e Geri Dön