離心泵空化振動(dòng)噪聲特性試驗(yàn)研究.pdf

1、泵發(fā)生空化時(shí)由空泡潰滅所引起的振動(dòng)噪聲的變化是空化的顯著特征。本課題在離心泵閉式試驗(yàn)臺(tái)上，開展了對(duì)離心泵空化時(shí)振動(dòng)噪聲特性的試驗(yàn)研究。采用振動(dòng)噪聲信號(hào)采集系統(tǒng)對(duì)非設(shè)計(jì)工況下泵空化時(shí)的振動(dòng)噪聲信號(hào)進(jìn)行采集，通過分析測(cè)量結(jié)果，尋找泵空化前后振動(dòng)噪聲信號(hào)的變化規(guī)律及特點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，探究振動(dòng)噪聲信號(hào)中表征空化狀態(tài)的特征值，為實(shí)現(xiàn)泵空化的在線監(jiān)測(cè)奠定基礎(chǔ)。
　　本文的主要工作和研究成果如下：
　　(1)在離心泵閉式試驗(yàn)臺(tái)上，用抽真空

2、的方法來改變離心泵進(jìn)口液體壓力，做出了IS150-125-315型離心泵在0.8 Qsp、1.0 Qsp、1.2 Qsp3種流量下的空蝕性能曲線。在曲線圖上找到了揚(yáng)程下降3％時(shí)所對(duì)應(yīng)的NPSH3分別為2.71m、2.86m、3.25 m.
　　(2)采用BZ7201數(shù)據(jù)采集儀對(duì)離心泵空化前后各測(cè)點(diǎn)處的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行采集，獲得了各測(cè)點(diǎn)在不同NPSHA時(shí)的時(shí)域譜圖，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果繪制了各測(cè)點(diǎn)振動(dòng)加速度均方根隨NPSHA的變化表。研究表明：

3、3種流量下，NPSHA小于2.84、2.92、3.45 m時(shí)，加速度均方根值急劇升高，可作為振動(dòng)法確定出的臨界空蝕余量NPSH3值；較各測(cè)點(diǎn)的X方向而言，Y方向更適合作為空化振動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)；測(cè)點(diǎn)2Y處和測(cè)點(diǎn)3更適合作空化振動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。
　　(3)為了進(jìn)一步研究泵空化時(shí)的振動(dòng)頻率特性，文中根據(jù)試驗(yàn)獲得的振動(dòng)頻譜圖繪制了各流量下不同NPSHA時(shí)高能量頻率范圍變化表。分析表明：空化前后振動(dòng)能量較高的頻率范圍隨NPSHA的降低逐漸加寬，主頻附近

4、的次諧波明顯增多，同時(shí)振動(dòng)幅值顯著提高；3種流量下從高能量頻率范圍變寬來預(yù)測(cè)泵臨界空蝕余量NPSH3值為2.64、2.82、3.14m。這種方法略滯后于能量法預(yù)測(cè)得到的結(jié)果。
　　(4)在離心泵閉式試驗(yàn)臺(tái)上，用BSWA801型噪聲振動(dòng)分析儀測(cè)量了不同空蝕狀態(tài)時(shí)噪聲的A聲級(jí)，繪制出了A聲級(jí)與可用空蝕余量NPSHA的關(guān)系曲線。研究表明：在3種流量下，NPSHA小于3.04、3.12、3.45 m時(shí)，A聲級(jí)急劇升高，可作為噪聲法確定出的

5、臨界空蝕余量NPSH3值。這較能量法預(yù)測(cè)臨界空蝕余量略早。
　　(5)采用1/3倍頻程測(cè)定了不同空化余量下噪聲頻率成分。文中根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出了最大聲壓級(jí)對(duì)應(yīng)的中心頻率與NPSHA的折線圖。研究發(fā)現(xiàn)：3種流量下從中心頻率躍升來預(yù)測(cè)泵臨界空蝕余量NPSH3值為3.04、2.92、3.75m。這與用A聲級(jí)預(yù)測(cè)出的結(jié)果較吻合。在3種流量下，泵嚴(yán)重空蝕（即泵揚(yáng)程明顯降低）時(shí)NPSHA為2.53、2.71、3.04m，其中心頻率均為3150