徐州沙集泵站流致噪声特性及防治措施研究

来源 :扬州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a139471569
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着泵站工程技术的不断发展并趋于成熟,在对水泵的工作性能提出更高要求的同时,也越来越重视泵内部流体非定常流动引起的流致噪声污染问题,目前对于导叶式混流泵的流致噪声特性及防治措施研究较少,且在沙集泵站实际运行过程中发现其存在噪声超标严重等问题,对泵站产生了不良影响,因此开展该项研究对沙集泵站的更新改造及同类泵站的运行维护有重要的参考意义。基于流体仿真软件和声学分析软件对沙集泵站内部流场及声场进行仿真数值模拟,分析其内部流动及压力脉动特性,探讨流致噪声形成机理,在流场计算的基础上,利用声学边界元法分析其流致噪声分布规律,同时从主动与被动两个方面对噪声防治措施进行研究。主要研究内容及结论如下:(1)采用CFD数值模拟计算方法对沙集泵站泵装置进行定常和非定常计算,分析其内部流场特性及压力脉动分布规律。分析结果表明:随着流量增大,肘形进水流道肘弯处及弯管处的高流速区逐渐扩大,设计流量工况下的水流流态最为平顺,且由于叶轮的旋转作用,在叶轮进口段出现较大范围的低压区,在弯管外侧则出现明显的高压区;叶轮进口处的压力脉动周期性较为明显,受叶轮转动的影响,叶频为压力脉动主频,小流量工况下压力脉动变化幅度最大;叶轮出口处监测点在7倍转频及其倍频处出现压力脉动峰值,与叶轮进口相反,在靠近轮毂处的监测点取得较大Cp值;由于导叶出口及弯管处受叶轮的影响不明显,压力脉动没有呈现出明显规律性,大流量工况时压力脉动幅值在9倍转频处取得最大值;对比发现叶轮出口处监测点压力脉动变化幅度远大于其余各处,说明动静干涉作用对压力脉动的影响较强。(2)基于声学边界元法,在流场计算的基础上将叶轮叶片与导叶叶片的压力脉动数据作为声源信息导入声学软件中,分析其内部声场的分布规律。分析结果表明:叶片偶极子诱导的流致噪声主要包括宽频和离散噪声,在不同流量下均在叶频及其倍频处呈现出较强的离散特性,声压级主频为叶频,与压力脉动主频一致,说明泵内流致噪声的产生与叶轮和导叶的动静干涉作用引起的周期性压力脉动有关,在叶片偶极子声源的影响下,叶轮进口附近为最主要的噪声源,小流量工况下的声压级值达到最大,对于导叶偶极子声源诱发的内声场,叶轮出口区域的声压级明显高于其他区域,设计流量工况下声压级值最小;由于叶片偶极子声源内声场的声压级普遍高于导叶偶极子,因此在防治措施研究中可以重点考虑优化叶轮进口附近区域。(3)基于对内流场及内声场分布规律的分析,提出主动控制措施对流致噪声进行防治。研究结果表明:对于沙集泵站,为减弱不稳定流动诱发的异常噪声,需主动创造良好的运行条件,合理选择运行工况参数,尽量避免在小流量工况下运行;此外,转速减小能使得声压级降低,其中在P1监测点处声压级减小了 3.2dB,由于目前该泵站无法降速,因此可以在后续的更新改造中通过加设变频装置主动降低泵轴转速以抑制流致噪声的产生。(4)基于对内流场及内声场分布规律的分析,提出被动措施对流致噪声进行防治,即利用正交试验在叶轮进口处设计栅条方案,并通过多指标优化选取最终方案。分析结果表明:在叶轮进口处加设栅条(栅条长度280mm,宽度75mm,厚度19.5mm,数量为12)后,泵装置内的不良流态得到了抑制,压力脉动的变化幅度相比无措施时确实有所减小,降幅最大的地方位于叶轮进口,且设计工况下压力脉动的下降幅度也较为明显;叶片偶极子声源诱发的声压级较无措施时有所降低,特别是在噪声强度较大的叶轮进口附近降幅最为明显,且设计条件下的降噪效果最好,其中P1监测点声压级值降低了 5.21dB;而栅条措施对导叶偶极子诱发的边界元表面的声压级分布基本没有影响,但其内部监测点的声压级下降较大。
其他文献
<正>抗磷脂综合征(antiphospholipid syndrome, APS)是指临床表现为反复的动脉和(或)静脉血栓形成、自发性流产,伴抗磷脂抗体(aPLs)的一组综合征。系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus, SLE)是最常见的继发性APS。既往报道多为SLE伴APS的肾损害,有关狼疮性肾炎透析患者伴发APS的报道很少。现将我院收治的1例狼疮性肾炎血透伴
期刊
微生物燃料电池(MFC)是一种很有前景的能量存储和转换技术,利用电活性细菌氧化降解废水中有机物的同时产生电能。由于产生的电能较少,对微生物燃料电池输出功率的提升成为目前热点话题。研究表明微生物燃料电池性能的提升主要从两方面进行开展。一方面是对阳极的材料、大小、微生物种群等进行改善。另一方面是寻求一种新型高效的空气阴极催化剂来代替传统的商业铂碳应用于微生物燃料电池中。本论文针对空气阴极催化剂的改良来
学位
聚维酮碘(Povidoneiodine),是一种在医药、水产养殖和畜牧等行业上广泛使用的消毒剂。小球藻(Chlorella pyrenoidosa)可作为食品和保健品,也可用于水产动物的天然饵料。在养殖水体中可以优化浮游植物群落结构,降低水体中铵态氮、亚硝酸氮浓度,提高水体溶解氧含量,改善水体的环境条件。因其广布性,且生长周期短、生长繁殖速度快、培养简单,对许多毒物敏感,而成为生物毒性的研究材料,
学位
过氧化氢具有良好的杀菌、防腐、增氧、漂白和除臭的作用,用途广泛,是一种重要的化工原料。但是过氧化氢易分解、易爆炸且具有一定的致癌性。同时,腺嘌呤是一种营养物质,参与人体内代谢,但其低溶解度大大限制了它的应用。因此若要充分发挥过氧化氢和腺嘌呤的优势,过氧化氢与腺嘌呤形成加合物,以加合物的形式进行工业生产以及日常应用是很好的选择。从世界范围来看,过氧化氢加合物的关注度越来越高。在商业和工业生产中,过氧
学位
临床上伴溶血性贫血的抗磷脂综合征(anti-phospholipid syndrome, APS)的病例较为少见,笔者通过对1例临床病例的回顾及文献复习,并进行了三个月的跟踪随访,最终患者被明确诊断为获得性血栓性血小板减少性紫癜(thrombotic thrombocytopenic purpura, TTP)合并APS。本文重点明确了这一类疾病的诊治要点及相关鉴别性实验室检查。当临床表现为血小板
期刊
党的十八大以来,我国大力推进水生态文明建设,合理开发利用水资源,保护水环境,致力实现“人与自然和谐相处”的目标。邵伯湖作为淮河入江水道上湖泊之一,上承高邮湖,仍然存在河湖水域侵占、环境杂乱、水质污染、生态退化、生态功能衰减等问题。因此,准确客观地对邵伯湖生态湖泊建设的关键问题进行评价研究,并以此指导邵伯湖的水质提升和水生态的修复,对于改善邵伯湖生态环境有重要意义。本研究参照江苏《生态河湖状况评价规
学位
空腔流动问题广泛存在于航空航天等领域,比如内埋式武器舱、飞行器表面的缝隙、飞机起落架舱和超燃冲压发动机等,在其它领域中也有很多凹腔的存在,如汽车顶部的天窗和汽车玻璃缝隙等,这些一直是流体力学研究的重要问题。空腔流动结构的特殊气动特性在发挥一定功能的同时,还会产生很多的副作用,为了更完整的研究空腔流动特性,本文采用Ansys Fluent成熟的分析软件,不仅可以较好的验证实验数据,还可以得到较为理想
学位
推进节能减排,对实现我国中长期碳中和目标具有重要意义。但是,我国目前仍有大量灌排泵站依然低效率运行。过去对泵站(群)的优化运行研究主要集中在诸如南水北调等大型调水工程,而对面广量大的大中型灌区提水泵站关注不够。为此,本文结合新一轮大型灌区现代改造需求,开展大中型提水灌区灌溉泵站优化运行研究,具有重要应用推广价值。本文针对大中型提水灌区特点,以由半变角水泵组成的并联泵站(群)为研究对象,提出了提水灌
学位
潜水贯流泵适用于低扬程、大流量的泵站,该泵型结合了潜水电机与贯流泵技术特点,属于经济型泵。随着我国水利事业高速发展,调水工程的广泛实施,潜水贯流泵不断兴起,得到了充分应用,对国民经济的发展起到了推动作用。本文以扬州市某泵站工程为背景,以其潜水贯流泵装置模型作为研究分析对象,主要分析了在不同灯泡体方案下的泵装置内流场特性、水力特性及压力脉动特性,并且对数值模拟的最优方案进行了物理模型试验。研究成果可
学位
<正>1主持人四川大学华西第二医院产科邢爱耘主任医师2病例汇报人四川大学华西第二医院产科张今成医师3病例摘要患者刘某,31岁,G6P1+4(见下页表1)。因“停经27+4周,发现胎儿脐动脉(umbilical artery,UA)血流频谱异常3周”于2022-03-01入院。患者孕早期于成都市某生殖专科医院就诊,予“丙种球蛋白、集落刺激因子、重组人II型肿瘤坏死因子受体-抗体融合蛋白、
期刊