循环水管路内流体激励振动的控制方法及系统技术方案

本发明专利技术实施例提供了一种循环水管路内流体激励振动的控制方法及系统，将获取到的循环水管路内两相流的流体脉动压力的时域数据转换为频域数据，并判断频域数据中的峰值频率是否在预设范围内，如果在预设范围内，则向循环水管路中导入预设流量的长链聚合物，以使频域数据中的峰值频率在预设范围外。本发明专利技术实施例中通过向循环水管路中导入预设流量的长链聚合物，使频域数据中的峰值频率在预设范围外，防止流体脉动压力导致循环水管路发生共振，提高了循环水管路的安静性，保证了整个循环水系统的稳定性以及环境安静性。

Control Method and System of Fluid-Excited Vibration in Circulating Water Pipeline

【技术实现步骤摘要】
循环水管路内流体激励振动的控制方法及系统
本专利技术实施例涉及循环水系统安全控制
，更具体地，涉及循环水管路内流体激励振动的控制方法及系统。
技术介绍
目前，由于循环水系统的复杂结构引起的流体扰动会使循环水系统吸入口处产生气泡，与循环水系统吸入的海水一同以两相流的形式进入循环水系统的循环水管路内，当循环水管路内由流体激励引起的管路振动频率与循环水管路的固有频率或循环水管路外部动力机械激励的管路振动频率接近或一致时，将导致循环水系统的循环水管路发生共振、降低循环水系统的安静性。避免循环水系统的循环水管路内发生共振的传统方式是采用管路隔振器实现，但是管路隔震器适用于隔离中高频振动，而循环水系统的循环水管路内流体激励引起的管路振动响应的峰值频率较低，采用隔振器隔离管路振动的效果不明显。现有技术中还提供了一种管路振动主动控制技术，主要是根据管路振动响应数据采集结果，使激励器从外部向管路施加与管路振动响应的峰值频率相同、相位相反的激励力，消除或减弱管路振动响应的峰值，实现管路振动的主动控制，为达到有益的振动控制效果，一般要求激励器的质量与循环水管路的质量处于相同数量级，但是一般的循环水系统中的循环水管路通径大、质量大，会导致这种管路振动主动控制技术的应用成本很高。因此，现急需提供一种循环水管路内流体激励振动的控制方法及系统，以解决现有的管路振动主动控制技术应用成本高的技术问题。
技术实现思路
为克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本专利技术实施例提供了一种循环水管路内流体激励振动的控制方法及系统。第一方面，本专利技术实施例提供了一种循环水管路内流体激励振动的控制方法，包括：获取循环水管路内两相流的流体脉动压力的时域数据，并将所述时域数据转换为频域数据；若判断获知所述频域数据中的峰值频率在预设范围内，则向所述循环水管路中导入预设流量的长链聚合物，以使所述频域数据中的峰值频率在所述预设范围外；其中，所述预设范围为使所述循环水管路发生共振的频率范围。第二方面，本专利技术实施例提供了一种循环水管路内流体激励振动的控制系统，包括：脉动压力传感器、控制单元、长链聚合物源、导气管和流量控制阀；所述脉动压力传感器设置在循环水管路内部，所述流量控制阀设置在所述导气管上，所述导气管的一端通过所述循环水管路的侧壁与所述循环水管路连通，所述导气管的另一端接有所述长链聚合物源；所述脉动压力传感器和所述流量控制阀均与所述控制单元连接；所述脉动压力传感器用于测量所述循环水管路内两相流的流体脉动压力的时域数据，并将所述时域数据传输至所述控制单元；所述控制单元用于将所述时域数据转换为频域数据，还用于若判断获知所述频域数据中的峰值频率在预设范围内，则控制所述流量控制阀的开度，以使所述长链聚合物源向所述循环水管路中导入预设流量的长链聚合物，使所述频域数据中的峰值频率在所述预设范围外；其中，所述预设范围为使所述循环水管路发生共振的频率范围。本专利技术实施例提供的一种循环水管路内流体激励振动的控制方法及系统，将获取到的循环水管路内两相流的流体脉动压力的时域数据转换为频域数据，并判断频域数据中的峰值频率是否在预设范围内，如果在预设范围内，则向循环水管路中导入预设流量的长链聚合物，以使频域数据中的峰值频率在预设范围外。本专利技术实施例中通过向循环水管路中导入预设流量的长链聚合物，使频域数据中的峰值频率在预设范围外，防止流体脉动压力导致循环水管路发生共振，提高了循环水管路的安静性，保证了整个循环水系统的稳定性以及环境安静性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种循环水管路内流体激励振动的控制方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种循环水管路内流体激励振动的控制方法中预设流量确定方法的流程示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种循环水管路内流体激励振动的控制系统的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种循环水管路内流体激励振动的控制方法中脉动压力传感器测量得到的流体脉动压力的时域数据示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种循环水管路内流体激励振动的控制方法中经控制单元转换后得到的流体脉动压力的频域数据示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种循环水管路内流体激励振动的控制方法中循环水管路内两相流中的气相流分数与流体脉动压力的频域数据中的峰值频率之间的关系示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术实施例中的具体含义。如图1所示，本专利技术实施例提供了一种循环水管路内流体激励振动的控制方法，包括：S11，获取循环水管路内两相流的流体脉动压力的时域数据，并将所述时域数据转换为频域数据；S12，若判断获知所述频域数据中的峰值频率在预设范围内，则向所述循环水管路中导入预设流量的长链聚合物，以使所述频域数据中的峰值频率在所述预设范围外；其中，所述预设范围为使所述循环水管路发生共振的频率范围。具体地，由于循环水系统的复杂结构引起的流体扰动会使循环水系统吸入口处产生气泡，与循环水系统吸入的海水一同以两相流的形式进入循环水系统的循环水管路内，因此一般情况下循环水管路中存在循环水和气体两相流，即存在水流和气相流。这里的循环水系统具体可以是压水堆系统中的子系统，也可以是包含于其他系统中的子系统，还可以是独立的系统，本专利技术实施例中对此不作具体限定。基于此，本专利技术实施例中提供了一种循环水管路内流体激励振动的控制方法，主要是向循环水管路内导入长链聚合物，增加循环水管路内的长链聚合物浓度，即增加循环水管路内长链聚合物的流量与水流的流量比值，实现对循环水管路内流体激励振动的自动控制。首先获取循环水管路内两相流的流体脉动压力的时域数据，并将所述时域数据转换为频域数据。其中，可以通过设置在循环水管路内的脉动压力传感器获取循环水管路内两相流的流体脉动压力的时域数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种循环水管路内流体激励振动的控制方法，其特征在于，包括：获取循环水管路内两相流的流体脉动压力的时域数据，并将所述时域数据转换为频域数据；若判断获知所述频域数据中的峰值频率在预设范围内，则向所述循环水管路中导入预设流量的长链聚合物，以使所述频域数据中的峰值频率在所述预设范围外；其中，所述预设范围为使所述循环水管路发生共振的频率范围。

【技术特征摘要】
1.一种循环水管路内流体激励振动的控制方法，其特征在于，包括：获取循环水管路内两相流的流体脉动压力的时域数据，并将所述时域数据转换为频域数据；若判断获知所述频域数据中的峰值频率在预设范围内，则向所述循环水管路中导入预设流量的长链聚合物，以使所述频域数据中的峰值频率在所述预设范围外；其中，所述预设范围为使所述循环水管路发生共振的频率范围。2.根据权利要求1所述的循环水管路内流体激励振动的控制方法，其特征在于，所述预设范围具体为：包括所述循环水管路的固有频率在内的第一频率范围以及包括所述循环水管路外部动力机械激励的管路振动频率在内的第二频率范围。3.根据权利要求2所述的循环水管路内流体激励振动的控制方法，其特征在于，所述循环水管路的固有频率具体包括第一阶固有频率、第二阶固有频率以及第三阶固有频率。4.根据权利要求2所述的循环水管路内流体激励振动的控制方法，其特征在于，所述循环水管路外部动力机械具体为循环水泵；相应地，所述循环水管路外部动力机械激励的管路振动频率具体为所述循环水泵的转速频率。5.根据权利要求4所述的循环水管路内流体激励振动的控制方法，其特征在于，所述循环水泵的转速频率具体包括：基频、二倍转速频率以及三倍转速频率。6.根据权利要求1-5中任一项所述的循环水管路内流体激励振动的控制方法，其特征在于，所述预设流量通过如下方式确定：确定所述循环水管路内长链聚合物浓度与所述频域数据中的峰值频率之间的预设关系；基于所述预设关系和所述预设范围，确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：劳星胜，吕伟剑，廖梦然，张克龙，赵振兴，李邦明，柯汉兵，邹海，李献领，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：湖北,42