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流体机械2025年第08期:闭式系统中离心泵流动噪声全流域数值模拟及试验研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:郭荣;王雪晗;姜鹏飞;李仁年;

单位:兰州理工大学能源与动力工程学院;甘肃省流体机械及系统重点实验室;特种泵阀及流控系统教育部重点实验室;

摘要:为探究闭式循环系统中单级单吸离心泵的流动噪声特性,基于非定常流动计算,采用声学有限元与结构-声学耦合方法分别模拟系统内、外场噪声,并在半消声室闭式循环管道系统实验台进行试验。结果表明,动静干涉是压力脉动频谱特征变化的主因,叶轮与蜗壳交界面(尤其是隔舌区域)压力脉动强度表现显著,设计工况下扬程与效率数值模拟误差分别为3.07%与2.79%,验证了模型的准确性;在闭式管道系统中,声波反射与叠加导致总声压级随流量呈先减后增趋势,设计工况下总声压级最低(152.4 dB),偏离设计工况时升至155.4 dB(0.65Q_d)和159.0 dB(1.175Q_d);内场噪声频谱以叶频(145.02 Hz)及其倍频为主,声压级幅值随频率升高递减;外场噪声低频段(<1 000 Hz)由叶轮与蜗壳主导,高频段(>1 000 Hz)管道噪声占比显著增加。研究结果可为闭式系统中管道系统优化设计及离心泵减振降噪提供参考。

关键词:闭式循环系统;;压力脉动;;内场噪声;;外场噪声;;声振耦合

基金资助:国家自然科学基金项目(52461047,52009050);; 中央引导地方科技发展资金项目(23ZYAQ0320)