往复泵脉动分析最新设计方法和分析计算

?近年来，针对往复泵带来的运行管道振动问题，在工程设计阶段，人民越来越重视分析和防止管道中存在的或潜藏的有害脉动。脉动的一个主要来源是声学共振。当压力脉冲（其来源通常是正位移泵）激发了管道系统的固有频率时，就会导致该管道系统发生严重共振，导致管道疲劳快速破坏。

? 美国AFT（Applied Flow Technology）公司在已有的水击分析软件AFT Impulse中最近推出PFA（往复泵脉动分析）模块，可协助工程师进行往复泵管道系统的脉动分析。PFA模块是AFT Impulse中的一个模块，可确定往复泵系统的不同转速下诱发的流体脉动频率，并已经API674评估脉动水平能否符合规范要求，协助工程师在设计和往复泵管道系统时采取预防措施，控制合理的脉动水平。它还可以帮助工程师解决已安装往复泵系统的振动问题，并避免造成管道振动。

如果您已经熟悉使用AFT Impulse，PFA模块使用非常简单。PFA模块通过一系列步骤自动帮您解决分析需要大量的手工输入内容：

1）在AFT Impulse中创建管网模型

2）指定脉冲的特性

3）将脉冲力作为脉冲源

4）运行模型

5）生成波德图，显示频率与幅度

? ? 对于PD泵脉动：

6）从特定往复泵某个转速RPM指定激励频率以分析

7）针对不同转速RPM往复泵所激发的埋地频率生成子场景工况

8）运行每个子场景工况，确定流体脉动幅值

9）自动将压力脉动峰峰与API 674要求进行比较，以确保符合规范要求

下面详细介绍了如何使用PFA模块的一些主要特点和主要步骤。

??图1：模型和数据输入

此演示模型中有一个往复泵，被调出的定流量连接点代表往复泵（或PD正位移泵）。然后我们输入PD泵输入数据。

图2：应用低通滤波器

往复泵脉动分析PFA模块将低通滤波器应用于指定脉冲，以关注需要的频率响应范围。然后生成应用了低通滤波器后的脉动曲线，并将其与工作空间上的定流量连接件相关联。

图3：观察激发频率

模型运行后，工程师指定的任何管道节点都会生成波特图。会选择在泵转速范围内几个管道节点的频率与脉动高幅值点，获得如下关注的工况。

图4：创建方案

? ? ? 一旦创建了激励频率分析，就可以选择具有显著幅度的频率并将其添加到Pump RPM评估面板中。在添加了所有期望的激励频率后，PFA将自动为每个选定的激励频率创建单独的只读场景。

图5：分析结果

然后，工程师可以运行自动创建的场景，并将在这些转速运行泵的脉动响应直观的显现出来。 我们的演示模型中显示了特定泵转速下各个管道节点的压力或管段协助力与时间的关系曲线。针对过高的脉动水平，可以通过往复泵入口和出口的缓冲器或后端的管径来抑制脉动水平，管道应力分析协助分析解决疲劳和振动问题。? ? ?

? 结论AFT Impulse的PFA模块为希望提高往复泵脉动系统的安全性，可靠性和运行性能改进的工程师提供了一个有利的解决问题的方法和工具。AFT软件的操作界面非常直观，你可以在几个小时内学会软件功能，并且通过AFT丰富的支持文档，技术支持和培训选项，可以快速掌握相关的专业知识。

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