旋涡自吸泵是一种小流量、高扬程和比转速很小的泵,广泛应用于工农业、医药和航空航天等领域。旋涡自吸泵由叶轮、泵体、泵盖等其他的部件和电机组成。其中,对旋涡自吸泵外特性和流动噪声影响比较大是叶轮和泵体两部分。本文选取浙江某企业的某款旋涡自吸泵做为研究对象,以降低流动噪声为目的,采用不等节距叶片分布的方法对旋涡自吸泵叶轮进行优化,主要研究内容如下:1.用CFX对旋涡自吸泵进行定常和非定常数值流场计算。根据流场计算结果分析,可知当叶轮转过隔舌时,会使叶轮和间隙内的涡量发生很大的变化。隔舌间隙处速度和压力脉动幅值都比较大,集中于叶频及倍频处,压力脉动幅值最大的位置是在靠近流道出口的隔舌间隙处。2.根据非定常计算结果,采用ACTRAN声学软件对旋涡自吸泵进行声场计算。根据声学计算结果,采用汉宁窗函数和选取滤波函数为0.10m使计算结果更准确。旋涡自吸泵体声源主要分布于流道和隔舌间隙处,面声源主要分布于隔舌间隙处。泵体进出口监测点声压峰值出现在叶频及倍频处,其中二倍叶频处的声压最大。声波在旋涡自吸泵泵体进出管道内平面波形式向前传播。3.参考风机中不等节距叶片分布规律,设计五种不同叶片分布的叶轮。对五种不同叶片分布的叶轮的旋涡自吸泵进行流场和声场数值计算。数值计算结果表明:叶片不均度A在2°到6°之间,不等节距叶片对旋涡自吸泵的扬程和效率影响不大,叶片不均匀度在4°到5°之间,使隔舌间隙处的压力脉动幅值下降很多,脉动幅值不再集中于叶频及倍频处。叶片不均匀度A为4°时,降噪效果最好;在额定流量下,噪声下降6dB,小流量0.4Qd时,噪声下降4d B。4.用3D打印的方法做出A=4°不等距叶轮样品,进行外特性和噪声试验验证,试验结果表明:A=4°不等节距叶片分布对旋涡自吸泵流量扬程影响较小,在额定流量下,噪声下降4dB,小流量下,噪声下降2d B。本文采用CFX和ACTRAN相结合的方法对旋涡自吸泵进行数值模拟,分析了旋涡自吸泵内部流场、隔舌附近和水平流道截面位置的速度脉动特性、流道壁面和隔舌间隙处压力脉动特性、声源分布、声压频谱特性和声传播特性。本文采用不等节距叶片分布的方法,研究不同不等节距叶片对流动噪声的影响,为以后进一步降噪研究提供参考。