Влияние напорного трубопровода кавитирующего насоса на совместные продольные колебания конструкции питающего трубопровода и жидкости

Abstract

Рассмотрен экспериментально обнаруженный случай расхождения зависимостей частот кавитационных колебаний от давления на входе в насос при существенном изменении длины напорного трубопровода. Разработана математическая модель совместных продольных колебаний конструкции трубопровода и жидкости для двух различных напорных трубопроводов. На основе математического моделирования показано, что причиной наблюдаемого расхождения зависимости частоты кавитационных колебаний от давления на входе в насос является взаимодействие пульсаций жидкости в трубопроводе и вибраций конструкции трубопровода, которое в рассматриваемом случае было чувствительным к изменению длины (импеданса) напорного трубопровода.

Розглянуто експериментально виявлений випадок розбіжності залежностей частот кавітаційних коливань від тиску на вході в насос при істотній зміні довжини напірного трубопроводу. Розроблено математичну модель спільних поздовжніх коливань конструкції трубопроводу й рідини для двох різних напірних трубопроводів. На основі математичного моделювання показано, що причиною спостережуваної розбіжності залежності частоти кавітаційних коливань від тиску на вході в насос є взаємодія пульсацій рідини в трубопроводі й вібрацій конструкції трубопроводу, що у розглянутому випадку була чутливою до зміни довжини (імпедансу) напірного трубопроводу.

The experimentally discovered case of divergence of cavitational oscillation frequency dependencies on the pump inlet pressure under significant variations in the pipeline length is examined. The mathematical model of coupling longitudinal oscillations of the pipeline design and the fluid is developed for two pressure pipelines. On the basis of a mathematical simulation it is shown that the cause of an observed divergence of cavitational oscillation frequency dependencies on the pump inlet pressure lies in interactions between the fluid pulsations in the pipeline and pipeline design vibrations, which were sensitive to the pressure pipeline length (impedance) variations in the case under consideration.