【摘要】：為了研究旋渦自吸泵內(nèi)部聲場特性,減少旋渦自吸泵在小流量工況下運(yùn)行時(shí)的噪聲,采用CFD+Lighthill聲類比理論對旋渦泵內(nèi)部聲場進(jìn)行求解,并進(jìn)行降噪優(yōu)化。首先利用CFX軟件提供的RNG k-ε模型,選取0.4Qd、0.8Qd及Qd3個流量點(diǎn)對旋渦泵進(jìn)行非定常數(shù)值模擬,獲得不同工況下旋渦自吸泵內(nèi)部壓力脈動情況。提取非定常計(jì)算所得的脈動力,導(dǎo)入聲學(xué)軟件ACTRAN中進(jìn)行聲場計(jì)算,得到不同工況下旋渦泵出口聲壓級的大小、泵體內(nèi)部的聲壓分布以及泵內(nèi)部主要噪聲源分布。采用正弦調(diào)制葉片分布方式設(shè)計(jì)了調(diào)制角A為2°、4°、6°、8°的4種不同不等節(jié)距葉輪,通過對模型泵進(jìn)行聲場計(jì)算,最后選取降噪效果較好的調(diào)制角A=4°的不等節(jié)距葉輪進(jìn)行3D打印,并對3D打印樣品進(jìn)行外特性和噪聲試驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明:旋渦泵內(nèi)部流動誘導(dǎo)噪聲與壓力脈動密切相關(guān),主要是由葉輪與泵體的動靜干涉引起,其頻率特性與壓力脈動相似,2倍葉頻時(shí)聲壓最大。流量越小,旋渦泵出口聲壓級越大,其噪聲源主要分布在泵體流道及靠近流道出口隔舌處。調(diào)制角A=4°的不等節(jié)距葉片在小流量工況下對旋渦泵外特性性能影響不大,且能使小流量工況0.4Qd的噪聲下降2 d B,設(shè)計(jì)工況噪聲下降4 d B。
[Abstract]:In order to study the internal sound field characteristics of vortex self-priming pump and reduce the noise of vortex self-priming pump operating under small flow conditions, the sound field of vortex pump is solved by CFD Lighthill acoustic analogy theory, and the noise reduction optimization is carried out. Firstly, using the RNG k- 蔚 model provided by CFX software, the unsteady numerical simulation of the vortex pump is carried out with 0.4Qdl0.8Qd and Qd3 flow points, and the pressure fluctuation inside the vortex self-priming pump under different working conditions is obtained. The pulse force is extracted from the unsteady calculation, and the acoustic field is calculated in the acoustic software ACTRAN. The magnitude of the sound pressure level at the outlet of the vortex pump, the distribution of the sound pressure inside the pump body and the distribution of the main noise sources inside the pump are obtained under different working conditions. Four different pitch impellers with modulation angle A of 2 擄and 4 擄/ 6 擄/ 8 擄are designed by using sinusoidal modulation vane distribution mode. By calculating the sound field of the model pump, the impeller with different pitch with better noise reduction effect is selected for 3D printing. The external characteristics and noise of 3D printed samples were verified. The results show that the noise induced by flow in the vortex pump is closely related to the pressure pulsation, which is mainly caused by the dynamic and static interference between the impeller and the pump body, and its frequency characteristic is similar to that of the pressure pulsation. The smaller the flow rate, the greater the sound pressure level at the outlet of the vortex pump. The noise source is mainly distributed in the pump body channel and near the outlet tongue of the pump. The variable pitch blade with modulation angle of 4 擄has little effect on the external performance of vortex pump under the condition of small flow rate, and can reduce the noise of 0.4Qd and design condition by 2 dB and 4 dB respectively.
【作者單位】： 江蘇大學(xué)流體機(jī)械工程技術(shù)研究中心;
【基金】：國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)項(xiàng)目(2011AA100506) 國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51379091) 江蘇高校優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)工程項(xiàng)目(PAPD)
【分類號】：TH317

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本文編號：2139633