【摘 要】
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低比转速离心泵以其流量小、扬程高的特点得到了广泛应用,但同时更易产生空化现象,影响其运行稳定性。本论文以一低比转速离心泵为研究对象,采用数值模拟与实验测量相结合的方法,对离心泵的能量特性和不同空化程度下的内流场及其诱导噪声特性进行了研究,结果表明:空化的发展会使得泵内旋涡增多;空泡分布具有不对称性,且空泡的大量积聚会导致叶轮做功能力显著降低。未空化状态下,叶轮内压力脉动主频为转频及其倍频,受动静干
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低比转速离心泵以其流量小、扬程高的特点得到了广泛应用,但同时更易产生空化现象,影响其运行稳定性。本论文以一低比转速离心泵为研究对象,采用数值模拟与实验测量相结合的方法,对离心泵的能量特性和不同空化程度下的内流场及其诱导噪声特性进行了研究,结果表明:空化的发展会使得泵内旋涡增多;空泡分布具有不对称性,且空泡的大量积聚会导致叶轮做功能力显著降低。未空化状态下,叶轮内压力脉动主频为转频及其倍频,受动静干涉作用的影响,蜗壳内压力脉动主频为叶频及其倍频。随着空化的发展,泵内低频及宽频脉动加剧;临界空化时,1/6倍转频成为了泵内压力脉动频谱中的特征频率;叶轮内除空化形成的空穴边界附近的测点外,各点处的压力脉动幅值随空化的加剧而减小,但蜗壳内大部分测点处的压力脉动幅值随空化的加剧而增大。泵内噪声声压级随流量的增加呈先减小后增大的变化趋势,额定流量下声压级最小。空化的发展使得泵测点处声压级呈先保持不变后增加,再迅速减小的规律。动静干涉作用引起的压力脉动是流动噪声的主要噪声源,空化会诱导泵内产生宽频噪声,且主要集中在1000-2000 Hz高频段内。叶轮旋转偶极子声源作用下的特征频率处声压级随着空化的发展而下降;蜗壳偶极子声源作用下的特征频率处声压级随着空化的发展而增大。本文的研究成果可为低噪声离心泵的研发提供参考。
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