雙吸泵作液力透平流致振動噪聲研究.pdf

1、液體壓力能與傳統(tǒng)能源相比，具有可再生、零污染等優(yōu)點，而泵反轉作液力透平在小功率液力能回收中應用最為廣泛。針對泵作液力透平的振動與噪聲問題，本文以雙吸式離心泵反轉作液力透平為研究對象，全面地分析了模型泵內部的定常流場分布，非定常壓力脈動特性，泵殼流致振動響應特性，流體流動誘發(fā)內聲場與外輻射聲場特性，并對比雙吸泵正轉工況的結果。本文的結論解釋了泵作液力透平振動與噪聲問題較為突出的部分原因，為泵作液力透平以及泵的減振降噪工作提供參考。研究主要

2、內容包括:
　　1.歸納并整理了國內外關于雙吸泵，泵作液力透平與泵噪聲的相關研究報道，分析了泵作液力透平研究，泵的噪聲研究的未來主要趨勢。
　　2.完成了雙吸泵作液力透平工況與泵工況的全流道定常流場與非定常流場的CFD計算，通過雙吸泵作液力透平的外特性試驗結果，驗證了CFD流場計算的可靠性。結果揭示在這兩種工況下流場分布的差異，同時分析比較了蝸殼與葉輪流道內部的非定常壓力脈動特性，液力透平工況時隔舌附近監(jiān)測點壓力脈動顯著強于

3、泵工況，且在葉輪進口監(jiān)測點與葉輪中部監(jiān)測點處壓力脈動幅值也高于泵工況
　　3.基于聲學直接邊界元法(BEM)，建立了雙吸泵作液力透平與泵兩種工況下蝸殼偶極子聲源與葉片偶極子聲源誘發(fā)的內聲場計算模型，計算結果得出了聲學邊界元模型表面聲壓級分布，以及內部主要監(jiān)測點的聲壓級頻率響應函數(shù)，并且比較了兩種工況的聲壓級差異，雙吸泵作液力透平時的最高聲壓級明顯高于泵工況。
　　4.基于有限元法(FEM)，對雙吸泵泵殼的固有模態(tài)進行分析計算

4、，得出了泵殼模態(tài)的固有頻率及對應各階振型;針對液力透平與泵兩種工況泵殼內表面上不同的流體壓力激勵，完成基于泵殼模態(tài)的強迫振動響應計算，得到了泵殼上的響應速度分布，同時也提取了泵殼表面監(jiān)測點各方向（X，Y，Z向）上的振動響應速度頻譜，揭示了這些振動響應速度隨著頻率變化規(guī)律。
　　5.基于聲振耦合計算，即通過聲學間接邊界元(IBEM)與有限元(FEM)相結合的方法，對雙吸泵作液力透平及泵工況內部流動所誘發(fā)的外輻射聲場進行。在泵殼外部設