內(nèi)燃機冷卻水泵內(nèi)部流動及其誘導(dǎo)振動噪聲特性
發(fā)布時間:2021-07-26 14:00
本文在國家自然科學(xué)基金項目“離心泵進口畸變流誘導(dǎo)噪聲作用機理研究”(編號:51509108)、中國博士后基金項目“汽車發(fā)動機冷卻水泵內(nèi)部流場畸變及其誘導(dǎo)噪聲機理研究”(編號:2016T90422)、國家重點研發(fā)計劃課題“葉片泵多目標(biāo)水利設(shè)計方法及氣液兩相增壓輸送關(guān)鍵技術(shù)”(編號:2018YFB0606103)的資助下展開,本論文還受到國家重點研發(fā)項目“復(fù)雜環(huán)境工程搶救關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用示范”(編號:2018YFC0810505)的資助。內(nèi)燃機冷卻水泵具有結(jié)構(gòu)尺寸受空間限制、工作時冷卻液溫度過高和轉(zhuǎn)速范圍變化大等特點。進口不穩(wěn)定來流導(dǎo)致內(nèi)部流場極其復(fù)雜,產(chǎn)生的激勵力造成冷卻水泵較嚴(yán)重的振動噪聲問題。如何提高冷卻效率、改善運行穩(wěn)定性和安靜性,已成為制約相關(guān)產(chǎn)品發(fā)展的技術(shù)難題。因此,對內(nèi)燃機冷卻水泵內(nèi)部流動及其誘導(dǎo)振動噪聲進行研究具有重要的工程價值及理論意義。本文采用機理分析、試驗研究、數(shù)值計算相結(jié)合的方法,對內(nèi)燃機冷卻水泵的內(nèi)部流動情況及誘導(dǎo)振動噪聲特性進行較為全面的研究,本文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點如下:1.分析了冷卻水泵振動噪聲的來源,并根據(jù)誘導(dǎo)機理進行分類,概述了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,以真機...
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
冷卻系統(tǒng)示意圖
10(b)傳播路徑圖 2.1 振動噪聲源及傳播路徑Fig. 2.1 Vibration and noise source and propagation path機械振動按照激勵特性可分為三種類型[52]:(1)自由振動,是在系統(tǒng)平衡狀態(tài)被破壞后,由彈力維持的振動,與材料的品質(zhì)密切相關(guān);(2)自激振動,是無激振力作用下,系統(tǒng)產(chǎn)生持續(xù)而穩(wěn)定的周期振動;(3)受迫振動,該振動是由系統(tǒng)受到周期力的激勵造成的,振動頻率與激振力頻率有關(guān)。當(dāng)激振力頻率接近某一值時,振幅會出現(xiàn)顯著增大的情況,即共振現(xiàn)象。在系統(tǒng)振動過程中,能量不可避免地會發(fā)生耗散,這一特性稱為阻尼。
對于簡單的有阻尼彈簧振子系統(tǒng),如圖 2.2(a)所示,當(dāng)施加簡諧外力:s(t ) F cos( t)(2-1)式中,s(t )為簡諧力函數(shù);F 為外力幅值; 為頻率;t為時間。經(jīng)過推導(dǎo),可以得到運動方程(2-2)及其通解(2-3)。mx cx kx F cos( t)(2-2)x P cos( t )(2-3)式中,m為質(zhì)量; x為加速度; x為速度;c為阻尼系數(shù);k 為彈性系數(shù); 為相位角;P 為最大振幅,由下式給出:2 2 2 1/2[(1 ) (2 ) ]DP (2-4)式中, D F /k,表示相對外力;2ncm ,表示系統(tǒng)的阻尼大;nkm ,表示系統(tǒng)的固有頻率; /n 。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]不同葉輪形式對汽車?yán)鋮s水泵性能的影響[J]. 張啟華,楊欣葉,徐媛暉,曹麗,閆召旭. 流體機械. 2018(07)
[2]非穩(wěn)態(tài)流體激勵下離心泵轉(zhuǎn)子振動特性研究[J]. 姚永靈,盧修連,盧承斌,馬運翔,楊建剛. 流體機械. 2018(04)
[3]流體激勵下多級離心泵輻射噪聲特性研究[J]. 劉厚林,李鈺,王凱,劉中純. 華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(11)
[4]變轉(zhuǎn)速工況下離心泵蝸殼輻射噪聲變化規(guī)律的數(shù)值研究[J]. 董沛鑫,高明,管洪軍,路東岳,宋坤卿,孫奉仲. 振動與沖擊. 2017(13)
[5]渦聲理論在汽車A柱氣動噪聲優(yōu)化中的應(yīng)用[J]. 王毅剛,黃曉勝,危巍,楊志剛. 噪聲與振動控制. 2017(02)
[6]關(guān)于作用在離心壓縮機上的流體激振力以及由此產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子振動特性綜述[J]. 詹姆斯,弗雷德·馬修,馬克. 風(fēng)機技術(shù). 2017(01)
[7]汽車發(fā)動機冷卻水泵的研究進展[J]. 宋長青. 內(nèi)燃機與配件. 2016(10)
[8]水動力噪聲計算方法綜述[J]. 李環(huán),劉聰尉,吳方良,陳燦. 中國艦船研究. 2016(02)
[9]離心泵內(nèi)部空化特性的數(shù)值模擬與試驗研究[J]. 胡錦蘅,余波,劉彬,李文浩. 黑龍江大學(xué)工程學(xué)報. 2016(01)
[10]汽車發(fā)動機冷卻水泵的研究進展[J]. 李維強,李偉,施衛(wèi)東,季磊磊,趙曉凡. 排灌機械工程學(xué)報. 2016(01)
博士論文
[1]離心泵內(nèi)不穩(wěn)定流動及振動特性研究[D]. 賈曉奇.浙江大學(xué) 2017
[2]汽車?yán)鋮s水泵優(yōu)化設(shè)計及汽蝕振動特性研究[D]. 薛黨勤.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[3]離心泵內(nèi)不穩(wěn)定流動的試驗及數(shù)值模型研究[D]. 任蕓.江蘇大學(xué) 2013
[4]離心泵瞬態(tài)水力激振流固耦合機理及流動非定常強度研究[D]. 裴吉.江蘇大學(xué) 2013
碩士論文
[1]離心泵流動噪聲的變工況實驗研究[D]. 路東岳.山東大學(xué) 2017
[2]多級離心泵流動誘導(dǎo)輻射噪聲研究[D]. 林剛.江蘇大學(xué) 2017
[3]發(fā)動機冷卻水泵熱力學(xué)效應(yīng)下的汽蝕機理研究[D]. 李維強.江蘇大學(xué) 2016
[4]基于流固耦合的低比轉(zhuǎn)速離心泵流動誘導(dǎo)振動研究[D]. 張鑫.浙江理工大學(xué) 2016
[5]基于流固耦合的多級離心泵非定常流動特性及誘導(dǎo)振動分析[D]. 饒昆.浙江理工大學(xué) 2016
[6]汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)水泵設(shè)計及流場仿真分析[D]. 吳杰.重慶大學(xué) 2013
[7]離心葉輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)特性的研究[D]. 胡朋志.蘭州交通大學(xué) 2006
本文編號:3303699
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
冷卻系統(tǒng)示意圖
10(b)傳播路徑圖 2.1 振動噪聲源及傳播路徑Fig. 2.1 Vibration and noise source and propagation path機械振動按照激勵特性可分為三種類型[52]:(1)自由振動,是在系統(tǒng)平衡狀態(tài)被破壞后,由彈力維持的振動,與材料的品質(zhì)密切相關(guān);(2)自激振動,是無激振力作用下,系統(tǒng)產(chǎn)生持續(xù)而穩(wěn)定的周期振動;(3)受迫振動,該振動是由系統(tǒng)受到周期力的激勵造成的,振動頻率與激振力頻率有關(guān)。當(dāng)激振力頻率接近某一值時,振幅會出現(xiàn)顯著增大的情況,即共振現(xiàn)象。在系統(tǒng)振動過程中,能量不可避免地會發(fā)生耗散,這一特性稱為阻尼。
對于簡單的有阻尼彈簧振子系統(tǒng),如圖 2.2(a)所示,當(dāng)施加簡諧外力:s(t ) F cos( t)(2-1)式中,s(t )為簡諧力函數(shù);F 為外力幅值; 為頻率;t為時間。經(jīng)過推導(dǎo),可以得到運動方程(2-2)及其通解(2-3)。mx cx kx F cos( t)(2-2)x P cos( t )(2-3)式中,m為質(zhì)量; x為加速度; x為速度;c為阻尼系數(shù);k 為彈性系數(shù); 為相位角;P 為最大振幅,由下式給出:2 2 2 1/2[(1 ) (2 ) ]DP (2-4)式中, D F /k,表示相對外力;2ncm ,表示系統(tǒng)的阻尼大;nkm ,表示系統(tǒng)的固有頻率; /n 。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]不同葉輪形式對汽車?yán)鋮s水泵性能的影響[J]. 張啟華,楊欣葉,徐媛暉,曹麗,閆召旭. 流體機械. 2018(07)
[2]非穩(wěn)態(tài)流體激勵下離心泵轉(zhuǎn)子振動特性研究[J]. 姚永靈,盧修連,盧承斌,馬運翔,楊建剛. 流體機械. 2018(04)
[3]流體激勵下多級離心泵輻射噪聲特性研究[J]. 劉厚林,李鈺,王凱,劉中純. 華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(11)
[4]變轉(zhuǎn)速工況下離心泵蝸殼輻射噪聲變化規(guī)律的數(shù)值研究[J]. 董沛鑫,高明,管洪軍,路東岳,宋坤卿,孫奉仲. 振動與沖擊. 2017(13)
[5]渦聲理論在汽車A柱氣動噪聲優(yōu)化中的應(yīng)用[J]. 王毅剛,黃曉勝,危巍,楊志剛. 噪聲與振動控制. 2017(02)
[6]關(guān)于作用在離心壓縮機上的流體激振力以及由此產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子振動特性綜述[J]. 詹姆斯,弗雷德·馬修,馬克. 風(fēng)機技術(shù). 2017(01)
[7]汽車發(fā)動機冷卻水泵的研究進展[J]. 宋長青. 內(nèi)燃機與配件. 2016(10)
[8]水動力噪聲計算方法綜述[J]. 李環(huán),劉聰尉,吳方良,陳燦. 中國艦船研究. 2016(02)
[9]離心泵內(nèi)部空化特性的數(shù)值模擬與試驗研究[J]. 胡錦蘅,余波,劉彬,李文浩. 黑龍江大學(xué)工程學(xué)報. 2016(01)
[10]汽車發(fā)動機冷卻水泵的研究進展[J]. 李維強,李偉,施衛(wèi)東,季磊磊,趙曉凡. 排灌機械工程學(xué)報. 2016(01)
博士論文
[1]離心泵內(nèi)不穩(wěn)定流動及振動特性研究[D]. 賈曉奇.浙江大學(xué) 2017
[2]汽車?yán)鋮s水泵優(yōu)化設(shè)計及汽蝕振動特性研究[D]. 薛黨勤.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[3]離心泵內(nèi)不穩(wěn)定流動的試驗及數(shù)值模型研究[D]. 任蕓.江蘇大學(xué) 2013
[4]離心泵瞬態(tài)水力激振流固耦合機理及流動非定常強度研究[D]. 裴吉.江蘇大學(xué) 2013
碩士論文
[1]離心泵流動噪聲的變工況實驗研究[D]. 路東岳.山東大學(xué) 2017
[2]多級離心泵流動誘導(dǎo)輻射噪聲研究[D]. 林剛.江蘇大學(xué) 2017
[3]發(fā)動機冷卻水泵熱力學(xué)效應(yīng)下的汽蝕機理研究[D]. 李維強.江蘇大學(xué) 2016
[4]基于流固耦合的低比轉(zhuǎn)速離心泵流動誘導(dǎo)振動研究[D]. 張鑫.浙江理工大學(xué) 2016
[5]基于流固耦合的多級離心泵非定常流動特性及誘導(dǎo)振動分析[D]. 饒昆.浙江理工大學(xué) 2016
[6]汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)水泵設(shè)計及流場仿真分析[D]. 吳杰.重慶大學(xué) 2013
[7]離心葉輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)特性的研究[D]. 胡朋志.蘭州交通大學(xué) 2006
本文編號:3303699
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