蝸殼幾何形狀影響離心泵噪聲的研究

2013-09-26

人們很早以前就開始關(guān)注蝸殼對離心風(fēng)機產(chǎn)生噪聲的影響早在1963年Embleton等人就嘗試通過改變蝸舌幾何形狀的方式來降低離心風(fēng)機的噪聲例如改變蝸舌與葉片頂部的相對角度等1976年W.Neise在確定真空清潔器噪聲源的研究中對改變蝸舌形狀的方式的來減小葉輪機械噪聲方法做了進(jìn)一步總結(jié)。離心風(fēng)機與離心泵同屬于葉輪機械他們在性質(zhì)上有很多相似之處，包括噪聲產(chǎn)生的機理所以后來在離心泵產(chǎn)生噪聲的研究中,蝸殼幾何形狀也成為了研究的重點之一。
1985年Tourret等人就測試了帶有渦殼的離心泵的噪聲并發(fā)現(xiàn)發(fā)生壓力脈動嚴(yán)重的地方是離心泵的蝸舌,而結(jié)構(gòu)表面的壓力脈動與結(jié)構(gòu)輻射有著確定的對應(yīng)關(guān)系。1992年Dong等和1993年Chu等也通過試驗研究對離心泵的蝸殼中不同部分的特征對流場的影響作了研究,這為1997年Dong改變離心泵蝸舌與葉輪的幾何尺寸來試驗研究離心泵的噪聲打下了基礎(chǔ)。Dong在他的研究中指出,當(dāng)蝸舌與葉輪的之間的間隙較大時,離心泵中葉輪的尾跡對離心泵噪聲貢獻(xiàn)不顯著,唯一對離心泵噪聲有貢獻(xiàn)的是蝸舌的振動,而蝸舌的振動與其剛度有關(guān)。因此,要通過改變蝸殼形狀來降低離心泵結(jié)構(gòu)的輻射噪聲,可以通過加大蝸舌與葉輪之間的間隙、增加蝸舌的剛度、在蝸舌處貼阻尼貼片等方式來完成。在蝸舌形狀對離心泵噪聲的重要性確定以后,Langthjem等人在2004年建立了離心泵的二維數(shù)學(xué)模型對離心泵的幾何形狀與噪聲源的關(guān)系進(jìn)行了研究。雖然Langthjem的研究是基于二維數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)之上,但他的結(jié)果符合Dong的實驗研究結(jié)果,為建立三維數(shù)學(xué)模型打下了基礎(chǔ)?，F(xiàn)在,對離心泵蝸殼形狀對噪聲的影響集中于數(shù)值模擬的研究。

上海帕特泵業(yè)制造有限公司

2013年09月26日星期四

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