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灯泡贯流泵站是我国南水北调东线工程中的新型泵站型式。灯泡贯流泵站具有进出水水流平顺流畅、水力损失小和装置效率高等优点,具有较大的应用价值和发展潜力。淮安三站是我国建设时间最早的灯泡贯流泵站之一,淮安三站机组在运行中表现为振动和噪声较大。本文根据淮安三站机组在运行中出现的振动问题进行分析研究,找出其振动成因,并提出相应的抗振减振措施,为今后灯泡贯流泵站的设计、施工和运行管理提供参考。
本文结合淮安三站工程,建立有限元模型,对灯泡贯流泵站结构的自振特性、振源、灯泡贯流泵站结构在脉动压力荷载作用下的动力响应等几方面问题进行了较全面的分析研究。主要内容如下:
1、收集国内外泵站和水电站厂房振动的研究成果,包括理论研究、试验研究和现场测试结果。
2、用ANSYS软件计算分析了灯泡贯流泵站结构的自振特性,确定了淮安三站上部厂房结构的基频和下部结构的基频。并通过对比分析,深入研究了各种因素对灯泡贯流泵站结构自振特性的影响。
3、对灯泡贯流泵站结构的振源进行了分析,根据分析结果进行了共振校核,得出引起淮安三站现存振动问题的主要成因为下部结构与脉动压力发生共振。并针对该问题提出了相应的抗振减振措施。
4、通过计算和分析,确定了对灯泡贯流泵站结构振动产生重要影响的脉动压力荷载。采用ANSYS谐响应分析方法计算出了灯泡贯流泵站结构在脉动压力荷载作用下的动力响应值,结果表明动位移和动应力均满足安全要求。