Drgania w pompach wirowych wywoływane pulsacjami ciśnienia z częstotliwością łopatkową

• Autorzy: Karaśkiewicz Krzysztof

Identyfikatory

DOI

10.36119/15.2024.11.3

Warianty tytułu

EN

Vibrations in centrifugal pumps induced by pressure pulsations with blade frequency

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Częstą przyczyną drgań w pompach wirowych są pulsacje ciśnienia wywołane oddziaływaniem wirnika i kierownicy. Mają one charakter periodyczny. Mogą przenosić się na tarcze wirnika i prowadzić nawet do ich uszkodzeń. Wygodnym narzędziem określenia zbioru częstotliwości łopatkowych charakteryzujących te pulsacje jest diagram przejścia. Pulsacje ciśnienia mogą wywołać rezonans strukturalny związany z częstotliwościami własnymi elementów pompy bądź rezonans akustyczny w elementach rurowych. Znajomość częstotliwości łopatkowych ułatwia diagnostykę drgań pompy wirowej. Pulsacje ciśnienia można zmniejszyć bądź przez stoczenie wirnika bądź skośny kształt krawędzi łopatek wirnika lub kierownicy.

EN

A common cause of vibration in centrifugal pumps is pressure pulsations resulting from the interaction between the impeller and the vaned diffuser. These pulsations are periodic and can propagate to the impeller discs, potentially causing damage. An effective tool for determining the set of blade-passing frequencies that characterize these pulsations is an encounter diagram. Pressure pulsations may induce structural resonance related to the natural frequencies of the pump components or acoustic resonance within the piping components. Understanding the blade-passing frequencies facilitates the diagnosis of centrifugal pump vibrations. Pressure pulsations can be mitigated by trimming the impeller or by skewing the edges of the impeller blades or diffuser vanes.

Słowa kluczowe

PL

drgania w pompach wirowych; częstotliwość łopatkowa; diagram przejścia; rezonans w pompie wirowej; zmniejszanie pulsacji ciśnienia

EN

vibrations in centrifugal pumps; blade passing frequency; encounter diagram; resonance in centrifugal pumps; pressure pulsation reduction

• Wydawca: Ośrodek Informacji "Technika instalacyjna w budownictwie''
• Czasopismo: Instal
• Rocznik: 2024
• Tom: nr 11
• Strony: 33--37
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Karaśkiewicz Krzysztof

• Politechnika Warszawska, Wydział MEiL, Warszawa

• https://orcid.org/0000-0003-4709-2355

Bibliografia

• [1] Altmann D.: Zur Berechnung der Axialkraft bei mehrstufigen Radialpumpen, Pumpen u. Verdicht., 1975, nr 2, s. 35-41.
• [2] Al-Qutub A., Khalifa A., Khulief Y.: Experimental Investigation of the Effect of Radial Gap and Impeller Blade Exit on Flow-Induced Vibration at the Blade-Passing Frequency in a Centrifugal Pump - International Journal of Rotating Machinery, Volume 2009 (2009), s. 1-9 DOI:10.1155/2009/704845
• [3] Berten S., Farhat M., Dupont P., Avellan F.: Rotor-stator interaction induced pressure fluctuations: cfd and hydroacoustic simulations in the stationary components of a multistage centrifugal pump - Proceedings of FEDSM 5th Joint ASME/JSME, Fluids Engineering Conference, 2007, San Diego, California USA DOI:10.1115/FEDSM2007-37549
• [4] Błaszczyk A., Najdecki S., Papierski A., Staniszewski J.: Ustalenie i usunięcie przyczyn wybranych uszkodzeń zespołów wirujących pomp wielostopniowych, Energetyka, 2007 nr tem. 14 s. 11-15
• [5] Franke, G., Powell, C., Seidel, U., Koutnik, J., Fischer, R.: On pressure mode shapes arising from rotor/stator interactions, Sound & Vibration, March 2005, s. 14-18.
• [6] Gülich J.F.: Centrifugal Pumps, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2008 https://doi.org/10.1007/978-3-642-12824-0
• [7] Karaśkiewicz K.: Siły nieustalone w pompach wirowych, Pompy, Pompownie, 2006, nr 4 (123), s. 37
• [8] Robinett F.L., Gulich J.F., Kaiser T.: Vane Pass Vibration - Source, Assessment and Correction - A Practical Guide to Centrifugal Pumps, Proceedings of the Sixteenth International Pump Users Symposium, Houston, 1999, s. 121-137 https://doi.org/10.21423/R1709V
• [9] Stickland M.T.; Scanlon T.J., Parrondo-Gayo J.L., González-Pérez J., Fernández-Francos J., Fernández-Arango L.: An Experimental Study on the Unsteady Pressure Distribution Around the Impeller Outlet of a Centrifugal Pump, Proceedings of ASME FEDSM’00, ASME 2000 Fluids Engineering Division Summer Meeting, June 11-15, 2000, Boston, Massachusetts DOI:10.1007/s40430-018-1157-x
• [10] Vance J.M., Zeidan F.Y., Murphy B.: Machinery Vibration and Rotordynamics - John Wiley and Sons, 2010 DOI:10.1002/9780470903704

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025)