蜗壳形状对离心泵流动诱导噪声的影响

摘要：

由于蜗壳对离心泵流动诱导噪声的产生及传播具有重要影响,在原马蹄形断面蜗壳的基础上重新设计了一种矩形断面蜗壳,并将两种断面的蜗壳与同一叶轮组合进行流场数值模拟和声学求解.流动诱导噪声的求解基于Lighthill声类比理论,采用大涡模拟和声学有限元法相结合的混合算法.在原型泵的基础上还分析了采用矩形隔舌和圆角隔舌的扬程、效率和声学性能差异,并对模拟结果进行了试验验证.计算结果表明:矩形断面蜗壳模型泵和马蹄形断面蜗壳模型泵的水力性能近似;2种断面模型泵内流动诱导噪声的主频均为叶片通过频率290 Hz;从内部流场的压力云图、速度矢量分布及方向分析可发现矩形断面蜗壳内的流动状态更佳;相对于马蹄形断面蜗壳,采用矩形断面蜗壳模型泵的声压级平均小5 dB,声学性能更优;相对于矩形隔舌模型,采用圆角隔舌模型泵的水力性能更优,声学性能也较好,声压级平均小4 dB.

关键词：离心泵、蜗壳设计、流动诱导噪声、声类比、大涡模拟

所属期刊栏目：33

分类号：S277.9;TH311(农田水利)

资助基金：“十二五”国家科技支撑计划项目2011BAF14B04;江苏高校优势学科建设工程项目;江苏省自然科学青年基金资助项目BK20140554

在线出版日期：2015-05-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：209-215