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user: 5. 管系振动影响因素研究 5.1. 支撑高度 以移水压力0.8 MPa，艏向艉移水，1 s关阀的工况为例，分别取支撑高度为520 mm、1020 mm (实际高度)、1520 mm的三种情况，计算阀前支撑、阀前法兰、阀后法兰、阀后支撑最大位移的大小，结果如下表2~4。由计算结果可见，支撑高度对管系振动存在影响，支撑越高，管系振动越大。 图4. 原始计算结果 图5. 阀前水锤峰值振动位移变形 图6. 阀后水锤峰值振动位移变形 图7. 阀前水锤峰值应力云图 图8. 阀后水锤峰值应力云图 Table 2 Maximum displacement of flange and support near valve at 520 mm heigh 位移方向 阀前支撑位移/mm 阀前法兰位移/mm 阀后法兰位移/mm 阀后支撑位移/mm DX 27.2116 27.4145 27.4166 27.4081 DY 6.6667 6.8459 6.4122 6.1443 DZ −2.3854 −2.9804 −3.0819 −3.1765 表2. 高度520 mm下阀门附近法兰、支撑最大位移 Table 3 Maximum displacement of flange and support near valve at 1020 mm heigh 位移方向 阀前支撑位移/mm 阀前法兰位移/mm 阀后法兰位移/mm 阀后支撑位移/mm DX 40.0481 40.2485 40.2506 40.2417 DY 17.6942 16.0561 14.6472 13.8958 DZ −2.5927 −4.0327 −4.1284 −4.2654 表3. 高度1020 mm下阀门附近法兰、支撑最大位移 Table 4 Maximum displacement of flange and support near valve at 1520 mm heigh 位移方向 阀前支撑位移/mm 阀前法兰位移/mm 阀后法兰位移/mm 阀后支撑位移/mm DX 66.7454 66.9352 66.9371 66.9271 DY 36.9725 29.9179 26.0315 24.0797 DZ −2.8573 −4.8050 −4.8418 −4.9892 表4. 高度1520 mm下阀门附近法兰、支撑最大位移 5.2. 支撑刚度 以移水压力0.8 MPa，艏向艉移水，1 s关阀的工况为例，分别取支撑刚度为1000 N/cm、2500 N/cm (实际刚度)、5000 N/cm、10000 N/cm的情况，计算阀前支撑、阀前法兰、阀后法兰、阀后支撑最大位移的大小，结果如下表5~8。可见支撑刚度越大，则管系的振动越小。 Table 5 Maximum displacement of flange and support near valve under 1000 N/cm stiffnes 位移方向 阀前支撑位移/mm 阀前法兰位移/mm 阀后法兰位移/mm 阀后支撑位移/mm DX 71.5300 71.7177 71.7194 71.7091 DY 33.0881 26.7508 23.0316 21.1437 DZ −6.2668 −10.9019 −12.1852 −12.8819 表5. 刚度1000 N/cm下阀门附近法兰、支撑最大位移 Table 6 Maximum displacement of flange and support near valve under 2500 N/cm stiffnes 位移方向 阀前支撑位移/mm 阀前法兰位移/mm 阀后法兰位移/mm 阀后支撑位移/mm DX 40.0481 40.2485 40.2506 40.2417 DY 17.6942 16.0561 14.6472 13.8958 DZ −2.5927 −4.0327 −4.1284 −4.2654 表6. 刚度2500 N/cm下阀门附近法兰、支撑最大位移 Table 7 Maximum displacement of flange and support near valve under 5000 N/cm stiffnes 位移方向 阀前支撑位移/mm 阀前法兰位移/mm 阀后法兰位移/mm 阀后支撑位移/mm DX 28.1965 28.4007 28.4028 28.3945 DY 10.9647 10.7194 10.0720 9.7020 DZ −1.3368 −1.8712 −1.6235 −1.6006 表7. 刚度5000 N/cm下阀门附近法兰、支撑最大位移 Table 8 Maximum displacement of flange and support near valve under 10000 N/cm stiffnes 位移方向 阀前支撑位移/mm 阀前法兰位移/mm 阀后法兰位移/mm 阀后支撑位移/mm DX 21.2094 21.4151 21.4172 21.4092 DY 6.6695 7.0416 6.7854 6.6151 DZ −0.6972 −0.9292 −0.9000 −0.8918 表8. 刚度10000 N/cm下阀门附近法兰、支撑最大位移 5.3. 固定方式 纵倾移水系统中，管道支撑均采用刚性管夹连接，限制管道的径向振动与竖直方向振动，对应CAESAR II模型中Y方向与Z方向。以移水压力0.8 MPa，艏向艉移水，1 s关阀的工况为例，将管夹改为固定支撑，限制轴向、径向与竖直方向位移，计算阀前支撑、阀前法兰、阀后法兰、阀后支撑最大位移的大小，与原固定方式形成对比，结果如下表9~10。可见采取固定支撑后，管系振动减小。 Table 9 Maximum displacement of flange and support near the valve when fixed support is adopte 位移方向 阀前支撑位移/mm 阀前法兰位移/mm 阀后法兰位移/mm 阀后支撑位移/mm DX 18.3536 18.5585 18.5607 18.5525 DY 1.7181 2.3575 2.3230 2.2664 DZ −1.4766 −1.7213 −1.7060 −1.6827 表9. 采取固定支撑时阀门附近法兰、支撑最大位移 Table 1 0 Maximum displacement of flange and support near valve when original support is adopte 位移方向 阀前支撑位移/mm 阀前法兰位移/mm 阀后法兰位移/mm 阀后支撑位移/mm DX 40.0481 40.2485 40.2506 40.2417 DY 17.6942 16.0561 14.6472 13.8958 DZ −2.5927 −4.0327 −4.1284 −4.2654 表10. 采取原有支撑时阀门附近法兰、支撑最大位移 5.4. 支撑间隔 将DN80管段支撑间隔由2 m改为4 m，以移水压力0.8 MPa，艏向艉移水，1 s关阀的工况为例。计算阀前支撑、阀前法兰、阀后法兰、阀后支撑最大位移的大小，与原支撑间隔形成对比，结果如下表11~12。可见支撑间隔越大，管系振动幅度越大。 Table 1 1 Maximum displacement of flange and support near valve with support interval of 4 位移方向 阀前支撑位移/mm 阀前法兰位移/mm 阀后法兰位移/mm 阀后支撑位移/mm DX 76.5155 76.7144 76.7164 76.7078 DY 31.6986 25.7681 22.2901 20.5120 DZ −5.2895 −15.1972 −15.8350 −16.0036 表11. 支撑间隔4 m时阀门附近法兰、支撑最大位移 Table 1 2 Maximum displacement of flange and support near valve when original support is adopte 位移方向 阀前支撑位移/mm 阀前法兰位移/mm 阀后法兰位移/mm 阀后支撑位移/mm DX 40.0481 40.2485 40.2506 40.2417 DY 17.6942 16.0561 14.6472 13.8958 DZ −2.5927 −4.0327 −4.1284 −4.2654 表12. 采取原有支撑时阀门附近法兰、支撑最大位移