机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2013年
22期
177-184
,共8页
司乔瑞%袁寿其%袁建平%阳君
司喬瑞%袁壽其%袁建平%暘君
사교서%원수기%원건평%양군
离心泵%流动诱导噪声%声类比%声振耦合%数值计算
離心泵%流動誘導譟聲%聲類比%聲振耦閤%數值計算
리심빙%류동유도조성%성류비%성진우합%수치계산
Centrifugal pump%Flow-induced noise%Acoustic analogy%Vibro-acoustic interaction%Numerical simulation
基于Lightill声类比理论,采用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)和计算声学(Computational acoustics,CA)相结合的算法对离心泵内部声场进行求解.基于SST k-ω湍流模型封闭雷诺时均方程,对离心泵内流场进行三维非定常计算.在流场计算的基础上采用边界元法对叶片偶极子源和蜗壳偶极子源的辐射声场进行求解,研究了蜗壳振动对声压级分布的影响,并搭建试验台对所提出的算法进行验证.结果表明,叶频及其倍频是流动诱导噪声的主要频率,隔舌附近监测点的压力脉动强度最大;声振耦合作用对声压级分布的影响不可忽略,模态振型所在的频率(580 Hz)下声振耦合作用的影响较大;泵出口场点的声压级比进口大,且均在叶频处最大,效率最高的工况点声压级最小;声场模拟和试验结果在趋势上基本吻合,最大相差3.1％,肯定了所提数值算法的预测作用,可为离心泵低噪声优化设计提供参考.
基于Lightill聲類比理論,採用計算流體力學(Computational fluid dynamics,CFD)和計算聲學(Computational acoustics,CA)相結閤的算法對離心泵內部聲場進行求解.基于SST k-ω湍流模型封閉雷諾時均方程,對離心泵內流場進行三維非定常計算.在流場計算的基礎上採用邊界元法對葉片偶極子源和蝸殼偶極子源的輻射聲場進行求解,研究瞭蝸殼振動對聲壓級分佈的影響,併搭建試驗檯對所提齣的算法進行驗證.結果錶明,葉頻及其倍頻是流動誘導譟聲的主要頻率,隔舌附近鑑測點的壓力脈動彊度最大;聲振耦閤作用對聲壓級分佈的影響不可忽略,模態振型所在的頻率(580 Hz)下聲振耦閤作用的影響較大;泵齣口場點的聲壓級比進口大,且均在葉頻處最大,效率最高的工況點聲壓級最小;聲場模擬和試驗結果在趨勢上基本吻閤,最大相差3.1％,肯定瞭所提數值算法的預測作用,可為離心泵低譟聲優化設計提供參攷.
기우Lightill성류비이론,채용계산류체역학(Computational fluid dynamics,CFD)화계산성학(Computational acoustics,CA)상결합적산법대리심빙내부성장진행구해.기우SST k-ω단류모형봉폐뢰낙시균방정,대리심빙내류장진행삼유비정상계산.재류장계산적기출상채용변계원법대협편우겁자원화와각우겁자원적복사성장진행구해,연구료와각진동대성압급분포적영향,병탑건시험태대소제출적산법진행험증.결과표명,협빈급기배빈시류동유도조성적주요빈솔,격설부근감측점적압력맥동강도최대;성진우합작용대성압급분포적영향불가홀략,모태진형소재적빈솔(580 Hz)하성진우합작용적영향교대;빙출구장점적성압급비진구대,차균재협빈처최대,효솔최고적공황점성압급최소;성장모의화시험결과재추세상기본문합,최대상차3.1％,긍정료소제수치산법적예측작용,가위리심빙저조성우화설계제공삼고.
