本文關(guān)鍵詞：葉片出口角對(duì)離心泵流動(dòng)誘導(dǎo)噪聲影響的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：流動(dòng)誘導(dǎo)噪聲是離心泵產(chǎn)生的主要噪聲之一，其發(fā)生特性及強(qiáng)度大小與泵內(nèi)流體的壓力脈動(dòng)直接相關(guān)。離心泵運(yùn)行時(shí)，葉輪在蝸殼內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，葉片與流體發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用是壓力脈動(dòng)產(chǎn)生的主要原因。不同幾何特征的葉片引起的壓力脈動(dòng)不同，對(duì)噪聲也產(chǎn)生不同的影響。葉片出口角是離心泵葉輪的重要幾何參數(shù)，對(duì)其與離心泵壓力脈動(dòng)及流動(dòng)誘導(dǎo)噪聲的關(guān)系的研究將對(duì)今后水泵的降噪優(yōu)化設(shè)計(jì)提供有意義的參考。本文首先采用試驗(yàn)與數(shù)值計(jì)算兩種手段對(duì)離心泵內(nèi)的壓力脈動(dòng)產(chǎn)生機(jī)理與分布特性進(jìn)行研究，然后采用數(shù)值方法對(duì)離心泵在不同出口角下的流場(chǎng)及外聲場(chǎng)特性進(jìn)行研究，主要工作如下： 1搭建了離心泵性能及內(nèi)部壓力脈動(dòng)測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)。按照國(guó)標(biāo)要求并根據(jù)本試驗(yàn)的特點(diǎn)合理設(shè)計(jì)了管路形式及尺寸，設(shè)計(jì)了采用隔板加整流柵的方法消除進(jìn)口旋窩及壓力波動(dòng)影響；根據(jù)參數(shù)測(cè)量的特點(diǎn)，確定了合理的測(cè)量?jī)x器及數(shù)據(jù)采集方案。 2對(duì)IS100-80-160型離心泵在不同運(yùn)行工況下的性能及內(nèi)部壓力脈動(dòng)特性進(jìn)行了測(cè)量并與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果表明：離心泵揚(yáng)程及效率的數(shù)值預(yù)測(cè)與試驗(yàn)測(cè)量的結(jié)果變化趨勢(shì)一致；離心泵內(nèi)部壓力脈動(dòng)主要分布在軸頻及葉頻處，且隨著流量增加，軸頻處壓力脈動(dòng)逐漸減小，葉頻處壓力脈動(dòng)先減小后增加，額定工況下脈動(dòng)強(qiáng)度最低；數(shù)值模擬只能捕捉到葉頻及其諧頻處壓力脈動(dòng)；對(duì)離心泵殼體表面振動(dòng)加速度測(cè)量結(jié)果顯示，殼體表面振動(dòng)加速度在1~3m/s2之間。 3對(duì)一離心泵在不同出口角下外特性進(jìn)行了數(shù)值預(yù)測(cè)并基于大渦模擬技術(shù)對(duì)離心泵內(nèi)部流場(chǎng)壓力脈動(dòng)特性進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：出口角增加導(dǎo)致離心泵揚(yáng)程升高而效率降低，出口角從18°增加到39°揚(yáng)程升高了7%，效率降低了5.1%；隨著出口角增加，蝸殼內(nèi)壁面壓力脈動(dòng)強(qiáng)度在基頻處逐漸降低而二階諧頻處逐漸升高，脈動(dòng)的總能量也逐漸增加，，出口角從18°增加到39°其脈動(dòng)能增加約12%；葉輪所受徑向力脈動(dòng)強(qiáng)度明顯高于軸向力，脈動(dòng)頻率與葉頻相同。 4采用邊界元方法，以蝸殼內(nèi)壁面壓力脈動(dòng)為聲源并結(jié)合殼體模態(tài)計(jì)算了離心泵不同出口角下蝸殼表面振速及其外輻射聲場(chǎng)，結(jié)果顯示：蝸殼表面振速在二階諧頻下最大；出口角增加，蝸殼表面振速及外輻射聲場(chǎng)的聲壓級(jí)均增大，出口角從18°增加到39°聲壓級(jí)增加了約8.6dB；對(duì)離心泵外聲場(chǎng)比聲功率級(jí)計(jì)算得出，外聲場(chǎng)比聲功率級(jí)隨出口角增加而增加。
【關(guān)鍵詞】：離心泵 葉片出口角 壓力脈動(dòng) 邊界元
【學(xué)位授予單位】：上海理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH311
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 研究背景及意義11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 理論分析12
• 1.2.2 試驗(yàn)研究12-14
• 1.2.3 數(shù)值研究14-16
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容16-17
• 第二章 離心泵試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)及參數(shù)測(cè)量17-38
• 2.1 試驗(yàn)臺(tái)裝置17-23
• 2.1.1 試驗(yàn)泵及電機(jī)18-20
• 2.1.2 扭矩傳感器20-21
• 2.1.3 水箱及穩(wěn)流裝置設(shè)計(jì)21-22
• 2.1.4 回路設(shè)計(jì)22-23
• 2.2 參數(shù)測(cè)量23-27
• 2.2.1 流量測(cè)量23-25
• 2.2.2 壓力測(cè)量25-27
• 2.2.3 振動(dòng)測(cè)量27
• 2.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)27-29
• 2.4 試驗(yàn)泵流場(chǎng)及振動(dòng)測(cè)量29-37
• 2.4.1 試驗(yàn)泵外特性29-30
• 2.4.2 試驗(yàn)泵內(nèi)壓力脈動(dòng)30-35
• 2.4.3 泵體振動(dòng)35-37
• 2.5 本章小結(jié)37-38
• 第三章 離心泵流動(dòng)誘導(dǎo)噪聲的數(shù)值預(yù)測(cè)方法38-52
• 3.1 整體計(jì)算思路38-39
• 3.2 離心泵流場(chǎng)數(shù)值計(jì)算及結(jié)果驗(yàn)證39-49
• 3.2.1 流場(chǎng)控制方程39-40
• 3.2.2 湍流模擬方法40-42
• 3.2.3 控制方程離散及求解方法42-43
• 3.2.4 離心泵計(jì)算域網(wǎng)格劃分及求解設(shè)置43-46
• 3.2.5 數(shù)值計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)驗(yàn)證46-49
• 3.3 離心泵聲場(chǎng)數(shù)值計(jì)算方法49-51
• 3.3.1 聲學(xué)控制方程49
• 3.3.2 聲學(xué)邊界元方法49-50
• 3.3.3 聲振耦合計(jì)算50-51
• 3.4 本章小結(jié)51-52
• 第四章 不同出口角下離心泵流場(chǎng)及聲場(chǎng)數(shù)值分析52-71
• 4.1 葉片出口角的選擇52-54
• 4.1.1 出口角與理論揚(yáng)程關(guān)系52-53
• 4.1.2 葉片出口角選擇53-54
• 4.2 計(jì)算模型及網(wǎng)格54-55
• 4.3 流場(chǎng)計(jì)算結(jié)果及分析55-64
• 4.3.1 離心泵外特性55-56
• 4.3.2 出口角對(duì)離心泵定常流場(chǎng)影響56-59
• 4.3.3 出口角對(duì)泵內(nèi)壓力脈動(dòng)影響59-62
• 4.3.4 出口角對(duì)葉輪受力的影響62-64
• 4.4 聲場(chǎng)計(jì)算及分析64-70
• 4.4.1 離心泵聲場(chǎng)計(jì)算步驟64-65
• 4.4.2 出口角對(duì)蝸殼表面振速影響65-68
• 4.4.3 出口角對(duì)泵外輻射聲場(chǎng)影響68-70
• 4.5 本章小結(jié)70-71
• 第五章 結(jié)論與展望71-73
• 5.1 結(jié)論71
• 5.2 展望71-73
• 參考文獻(xiàn)73-76
• 在讀期間公開發(fā)表論文和承擔(dān)科研項(xiàng)目及取得成果76-77
• 致謝77

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 譚永學(xué);王宏光;楊愛玲;王鎮(zhèn)宇;徐小龍;;離心泵水動(dòng)力噪聲預(yù)測(cè)[J];上海理工大學(xué)學(xué)報(bào);2011年01期

2 曲延鵬,陳頌英,張洪法;離心泵出口角的改變對(duì)穩(wěn)態(tài)水力性能影響的實(shí)驗(yàn)研究[J];流體機(jī)械;2005年10期

3 吳賢芳;談明高;劉厚林;王勇;王凱;;葉片出口角對(duì)離心泵性能曲線形狀的影響[J];農(nóng)機(jī)化研究;2010年09期

4 袁壽其;薛菲;袁建平;湯躍;;離心泵壓力脈動(dòng)對(duì)流動(dòng)噪聲影響的試驗(yàn)研究[J];排灌機(jī)械;2009年05期

5 談明高;王勇;劉厚林;吳賢芳;王凱;;葉片數(shù)對(duì)離心泵內(nèi)流誘導(dǎo)振動(dòng)噪聲的影響[J];排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào);2012年02期

6 馮濤;王晶;吳瑞;;蝸舌間隙對(duì)離心泵流動(dòng)噪聲影響的研究[J];食品與機(jī)械;2012年02期

7 黃俊雄;耿少娟;吳瑞;劉克;聶超群;張宏武;;不同葉輪形式下離心泵噪聲特性對(duì)比研究[J];聲學(xué)學(xué)報(bào);2010年02期

8 談明高;劉厚林;袁壽其;王勇;;離心泵出口角對(duì)能量性能影響的CFD研究[J];中國(guó)農(nóng)村水利水電;2008年11期

  本文關(guān)鍵詞：葉片出口角對(duì)離心泵流動(dòng)誘導(dǎo)噪聲影響的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：395503