【摘要】：目前離心泵正向著大流量、大功率、高負(fù)荷方向研發(fā),離心泵噪聲對環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重破壞。離心泵應(yīng)用廣泛且需要在不同工況下運行,工況的改變必然導(dǎo)致離心泵流動噪聲的變化,因此進(jìn)行不同工況下離心泵流動噪聲的研究,揭示流動噪聲與流量、轉(zhuǎn)速之間的變化規(guī)律,獲得不同頻率下的流動噪聲值,對下一步離心泵噪聲控制技術(shù)的研究及低噪聲離心泵的優(yōu)化設(shè)計具有較大的理論研究意義和工程使用價值。論文對常用臥式單級單吸IS80-50-250型離心泵輻射噪聲及出口流動噪聲進(jìn)行實驗研究。自主搭建離心泵噪聲測量實驗臺,通過布置輻射噪聲測點及出口流動噪聲測點,研究離心泵周向輻射噪聲和出口流動噪聲在兩種變轉(zhuǎn)速工況以及不同流量下的變化情況,對離心泵噪聲在以上運行情況下的頻率特性進(jìn)行了分析,同時研究了離心泵輻射噪聲在隔舌截面上的分布規(guī)律,得到的主要結(jié)論如下:在額定工況(2900r/min,50m3/h)下,離心泵輻射噪聲呈現(xiàn)寬頻特征,在軸頻、葉頻及其倍頻處出現(xiàn)波峰,在1000～2000Hz之間達(dá)到最大值,高頻區(qū)聲壓級持續(xù)降低。出口流動噪聲頻域特性基本與輻射噪聲一致,但聲壓級明顯小于輻射噪聲,輻射噪聲大約為出口流動噪聲的2～3倍,對比離心泵出口輻射噪聲測點與出口位置處水聽器測點,1000Hz時輻射噪聲為86.7dB,流動噪聲為43.9dB。蝸舌截面上輻射噪聲的分布有偶極子特性且正對隔舌測點的聲壓級大于背對隔舌測點的聲壓級,正對隔舌的測點比背對隔舌的測點升高了 4.8%。額定流量變轉(zhuǎn)速時,總聲壓級及各測點聲壓級隨轉(zhuǎn)速的增大逐漸上升,各個轉(zhuǎn)速下蝸舌截面上輻射噪聲的分布呈現(xiàn)偶極子特性且正對隔舌測點的聲壓級較大;各個轉(zhuǎn)速下的聲壓級在50～1000Hz之間逐漸增大,在高頻區(qū)呈下降趨勢,且在各自的軸頻、葉頻及倍頻處有明顯峰值,1000Hz與2000Hz下的聲壓級明顯大于其他頻率下的聲壓級。出口流動噪聲隨轉(zhuǎn)速的增加逐漸增大,總輻射噪聲是出口流動噪聲的2倍;各轉(zhuǎn)速下出口流動噪聲在低頻區(qū)逐漸增大,且在軸頻、葉頻處出現(xiàn)峰值,在500Hz處達(dá)到最大值;不同頻率下出口流動噪聲值隨轉(zhuǎn)速呈增加趨勢,500Hz、1000Hz和2000Hz時聲壓級從1700r/min 到 2900r/min 分別增加了 19.3%、17%、24.5%。閥門全開變轉(zhuǎn)速時,總輻射噪聲值及各測點噪聲值隨轉(zhuǎn)速的增大而上升,各個轉(zhuǎn)速下正對隔舌測點的噪聲值明顯大于背對隔舌測點的噪聲值,2100、2300、2700r/min時正對隔舌測點的聲壓級比背對隔舌測點的聲壓級分別增大了 7.3%、3.6%、3.2%,且周向輻射噪聲分布呈現(xiàn)偶極子特性,比額定流量變轉(zhuǎn)速工況更加明顯;各轉(zhuǎn)速的聲壓級在各自的軸頻與葉頻及倍頻處出現(xiàn)峰值,在1000Hz～2000Hz時達(dá)到最大,高頻區(qū)逐漸下降,與額定流量工況相比,低頻區(qū)的聲壓級增大。出口流動噪聲隨轉(zhuǎn)速增加從39.22dB逐漸增加到52.71dB,增加了 34%,比額定流量變轉(zhuǎn)速時更加明顯;出口流動噪聲在低頻區(qū)聲壓值波動大,在軸頻及葉頻處顯示出明顯峰值;各頻率下聲壓級隨轉(zhuǎn)速增加逐漸增大,500Hz的聲壓級大于其他頻率的聲壓級。額定轉(zhuǎn)速變流量時,總升級、各測點聲壓級及出口流動噪聲呈隨流量逐漸增大趨勢;輻射噪聲在隔舌截面上的分布均也呈現(xiàn)偶極子特性且正對隔舌測點的聲壓級較大。頻率特性方面,不同流量下的輻射噪聲及出口流動噪聲在軸頻和葉頻及倍頻處出現(xiàn)峰值,且葉頻及其倍頻下的噪聲明顯大于軸頻及其倍頻下的噪聲,說明與葉頻有關(guān)的葉輪與隔舌動靜干涉引起的壓力脈動是離心泵流動噪聲的主要貢獻(xiàn)來源。通過對上述三種條件下人耳比較敏感的1K～4KHz范圍內(nèi)的噪聲研究發(fā)現(xiàn),此范圍內(nèi)的聲壓級與總聲壓級比較接近,額定流量變轉(zhuǎn)速時低轉(zhuǎn)速下聲能量所占比率在90%以上,2700及2900r/min時聲能量所占比率在50～60%之間,而閥門全開變轉(zhuǎn)速和變流量條件下此范圍內(nèi)聲能量所占比率波動較大,平均在50～60%之間。本研究揭示了離心泵變工況下的周向輻射噪聲和出口流動噪聲的變化規(guī)律,所得結(jié)論可為離心泵的低噪聲優(yōu)化運行提供理論指導(dǎo),為下一步離心泵噪聲控制方法的研究奠定基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TH311

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 蔡陽生;;最大聲壓級的定義及其測量[J];廣州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2008年04期

2 鐘恭良;;論聲壓級平均算法[J];應(yīng)用聲學(xué);2009年03期

3 林科;袁衛(wèi)平;胡愛華;姜曉敏;劉光軍;;聲壓測量時平均聲壓級及其不確定度研究[J];內(nèi)燃機工程;2013年S1期

4 蔡陽生;張承云;王杰;呂俊;;一個新的聲壓級測試實驗方案[J];實驗室研究與探索;2010年08期

5 崔廣中;;關(guān)于最大聲壓級的探討[J];電聲技術(shù);2007年04期

6 李景淵;;機動車用喇叭聲壓級測量不確定度分析[J];汽車技術(shù);2009年05期

7 宿蘇英;測振求聲技術(shù)初探[J];沈陽大學(xué)學(xué)報;1995年04期

8 武晨;陸益民;李志遠(yuǎn);;平均聲壓級的簡化算法及其誤差修正[J];四川兵工學(xué)報;2013年10期

9 代仁文;王德石;高晟耀;;矩形平板遠(yuǎn)場聲壓級分析[J];噪聲與振動控制;2014年01期

10 康鳳華;由振預(yù)聲技術(shù)初探[J];遼寧工學(xué)院學(xué)報;1998年S1期

相關(guān)會議論文 前3條

1 崔廣中;;關(guān)于最大聲壓級[A];2006年聲頻工程學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2006年

2 王以真;;重新審視最大聲壓級的標(biāo)準(zhǔn)[A];2008年聲頻工程學(xué)術(shù)交流年會論文集[C];2008年

3 牛鋒;許歡;何龍標(biāo);李群;白瀅;鐘波;;低噪聲設(shè)備的輻射聲壓級測試[A];2010中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集(第四卷)[C];2010年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 武漢 徐逢耀 重慶 何應(yīng)云 編譯;多用途劇場的室內(nèi)音響及電聲設(shè)計(三)[N];電子報;2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 李鳳鳴;基于雙向流固耦合簧片哨發(fā)聲機理及特征[D];陜西師范大學(xué);2015年

2 路東岳;離心泵流動噪聲的變工況實驗研究[D];山東大學(xué);2017年

3 任燕敏;基于耳道的聲壓級信號計量儀[D];北京交通大學(xué);2010年

4 劉偉偉;單頻突發(fā)性噪聲煩惱度主觀實驗研究[D];上海師范大學(xué);2010年

，

本文編號：2523214