离心泵低噪声水力设计及动静干涉机理研究

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2、ionbyQiaoruiSIMajor：FluidMachineryandEngineeringSupervisor-Prof．ShouqiYUANandProf．G6rardBOISJiangsuUniversityNovember，2014万方数据独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己注明引用的内容以外，本论文不包含任何其它个人或集体己经发表或撰写过的作品成果，也不包含为获得江苏大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果

3、由本人承担。学位论文作者签名：洲甲纠朗／7日万方数据学位论文版权使用授权书江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊(光盘版)电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布(包括刊登)授权江苏大学研究生处办理。本学位论文属于不保密口。学位论文作者签名：指导教师

4、签名：雾形圳丫年f蝴fc1日矽Ⅳ年协月矽Et万方数据摘要本文是在国家杰出青年科学基金“离心泵基础理论和节能关键技术研究”(50825902)、国家科技支撑计划项目“百万千瓦级核电离心泵关键技术研究”(2011BAFl4804)和江苏省研究生创新基金“离心泵低噪声水力设计方法及关键技术研究”(CXZZl2．0679)的资助下开展工作。随着环境法规的出台，用户对产品的振动噪声指标提出更高的要求，掌握离心泵噪声产生机理以及如何在传统离心泵设计方法的基础上，通过优化几何参数提高离心泵的水力效率和降低离心泵的噪声水平，成为一个重要的研究课题。本文采用机理分析、试验测试和数值模拟相结合的方法对离

5、心泵流动噪声的特性进行研究，旨在建立若干高效率低噪声离心泵水力设计准则。本文的主要工作和创造性成果有：1．系统总结分析了离心泵噪声的分类和产生原因，提出现有的离心泵噪声测量和评价标准已不能满足其噪声评估的需要，离心泵流动诱导噪声是离心泵机组噪声测量和评估的关键。研究表明离心泵流动诱导噪声产生的重要因素是其内部流场的不稳定流体力，来源主要包括：动静部件间的干涉作用，非设计工况下的叶轮径向力和不稳定流动现象等。2．搭建了离心泵流动诱导噪声测试平台，建立了无源四端网络法声学测试模型，试验研究了离心泵流动噪声随运行工况(变流量和变转速)的变化规律，分析了回流和空化发生时的流动噪声特性。通过研

6、究叶轮切割对模型泵流动噪声声压级和空化性能的影响，提出叶轮和隔舌之间的最佳间隙值。结果表明：模型泵在小流量时发生回流，噪声声压级保持较高的水平，O．6Qd以后，声压级随流量的增大先减小，并在最高效率点达到最小，然后迅速增加；随着转速的提高，离心泵进、出口流动诱导噪声声压级呈线性上升，离心泵出口的流动噪声变化要比进口大；随着空化系数的减小，流动噪声的总声压级逐渐升高，并在达到极值后降低；模型泵叶轮和隔舌之间的最优间隙值为15％，间隙值小于最优值时，叶轮切割能明显降低流动噪声声压级并提升模型泵空化性能；在高效区运行时，流动噪声的主频为叶频及其倍频，轴频及其倍频也存在极值，回流现象发生时由

7、于进口预旋造成流道堵塞，流动噪声的能量往轴频及超低频集中，空化现象发生时，随着空化系数的降低，噪声谱的能量往高频集中，但低频区叶片通过频率及其倍频的峰值逐渐减小直至消失。万方数据江苏大学博士学位论文：离心泵内部流动诱导噪声及动静干涉机理研究3．采用结合计算流体力学和计算声学(CFD／CA)的混合算法对IS65—50—165模型泵的流动诱导噪声进行求解，并分析了声振耦合作用对流动诱导噪声计算的影响。发现流场求解时，采用ScaleAd￡iptiveSimula