赵 杰，姚 冉，王雯昕，周 晶，王博阳

（北京石油化工学院 机械工程学院，北京 102617）

0 引言

在石化生产中往复压缩机及其管路系统应用广泛，但往复压缩机呈间歇性与周期性吸排气流工作特性不可避免会发生振动，管路系统振动问题成为企业安全生产的一个重大威胁。管线剧烈振动会导致管道破裂、管道介质泄漏而引起爆炸、火灾等危险事故，不仅影响到企业的生产制造及经济效益甚至会触及到工作人员的生命安全，而美国每年因管线振动而造成的经济损失高达上百亿美元［1-13］。

以往的管路振动原因研究中会忽略管路系统本身和输送流体之间的耦合作用，LIANG等［14］从模态分析、共振管道长度计算、速度频谱分析、压力脉动测量等方面对某增压站调试过程中往复压缩机进口管道出现异常振动原因进行分析，结果表明进口管道上的大压力脉动和共振是引起振动的关键因素，但在该研究过程中没有考虑流固耦合作用对往复式压缩机进口管道出现异常振动的影响。严幼玲［15］在利用数值模拟法研究大型往复压缩机工作特性及管道气流脉动时，也没有考虑流固耦合作用的影响。而PEROV等［16］研究表明：结构单元和流体单元之间的耦合方法对特征频率的精度有重要影响，因此仅仅得到管路自身的固有频率虽可以解决大部分工程问题但研究结果还不够精确。朱竑祯等［17］采用理论计算和数值仿真互为验证的方法研究功能梯度输流管道振动问题时，考虑了流体与管壁的单向耦合作用。……