船用离心泵流体诱导噪声研究及声优化

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1、万方数据船用离心泵流体诱导噪声研究及声优化3．3．6压力脉动分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯313．3．7叶轮表面流体力分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯343．4振动计算及试验验证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯363．4．1振动计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯363．4．2计算结果及试验验证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯373．5叶片不等间距离心泵内声场计算及分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯383．5．1内声场模型建立及前处理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯383．5．2计算结果及分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯41

2、3．6叶片不等间距离心泵外辐射噪声计算与分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯453．6．1外辐射噪声计算方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯453．6．2计算结果及分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯463．7本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯50第四章叶片出口边侧斜对船用离心泵流体诱导噪声的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯524．1叶片出口边侧斜型叶轮模型建立⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．524．2叶片出口边侧斜对离心泵内场噪声影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一534．2．1总声功率影响分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯534．2．2出口管声压级影响分析

3、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯544．3叶片出口边侧斜对离心泵外辐射噪声影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．574．3．1外辐射噪声声功率频谱分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯574．3．2外辐射噪声指向性声压分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯594．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．61第五章船用离心泵流体诱导噪声声优化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯625．1优化模型建立及噪声预测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯625．1．1噪声优化模型建立⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯625．1．2噪声预测结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

4、⋯635．2船用离心泵噪声优化模型试验验证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯665．2．1试验系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯665．2．2外特性试验对比⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯67VI万方数据江苏大学硕士学位论文5．2．3振动噪声试验对比验证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯685．3本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯73第六章总结与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．746．1研究总结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯746．2研究展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

5、⋯⋯⋯⋯75参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。76致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯83攻读硕士学位期间参与的科研项目及取得的成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．84论文发表与专利申请⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．84参与科研项目⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．84已获奖项及成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．84VII万方数据船用离心泵流体诱导噪声研究及声优化主要符号说明注：文中对符号有注释的优先；多于一个含义的符号在文中另作说明V

6、III万方数据江苏大学硕士学位论文1．1引言第一章绪论作为一种特殊用途的水泵，船用泵被广泛应用于船舶系统。船舶在运行、载重及可靠性方面有着特殊要求，尤其是军用舰船在安全性和隐蔽性方面的考量更为苛刻，这都要求船用泵与陆用泵以及其他用途泵在参数选取、结构设计、加工制造等方面有着明显的区别。而船用泵运行时产生的振动噪声对舰船的安全性能及船上工作人员生活环境的舒适性有极大影响，因此，对船用泵振动噪声进行研究显得尤为必要Ilj。船用离心泵是舰船动力装置系统和舰船其他相关用泵系统的一个重要组成部分。据不完全统计，泵约占舰船辅助机械设备总量的20％．30％，其中离心

7、泵被大量应用于船体压载平衡、管路循环换热、生活供水排水、安全消防等系统，所以研究舰船离心泵性能对舰船节能改造具有很重要的意义。与普通离心泵相比，由于受运行环境的限制以及舰船的特殊性能要求，船用离心泵从设计到制造，再到安装运行都有着更为苛刻的要求，而目前我国船用离心泵设计及制造水平较国外均有很大差距，在可靠性方面的研究更是处于缓慢的起步阶段。振动噪声问题一直是舰船可靠性及安全性的重要影响因素，而船用离心泵运行时产生的振动噪声显得尤为突兀。船用离心泵作为径向非对称的辅助机械，其振动噪声问题受制造安装水平及船体振荡摇摆等因素影响很大，且传递路径也较为多样化，

8、如其振动不仅可以引起管路系统的共振，还可激励船体振动并辐射噪声，而噪声既可在船舱内部传播，也可