泵启停变速过程中管路系统的振动及噪声研究

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管路系统是实际工程应用中重要的组成部分,其一般包含泵等动力设备。在其启动、加速、减速和停机过程中内部流动状况复杂,导致振动和振动辐射噪声问题,造成不良的影响。而目前关于泵启停变速过程中管路系统的特征研究还不够深入,没有较为成熟的研究体系。本文通过对泵启停变速工况下管路系统的水动力特性、振动特性及振动辐射噪声开展了研究,研究结果可为泵启停变速过程管路系统的振动和噪声控制提供一定的理论指导。本文主要工作如下:以一个由混流泵作为动力源的循环管路系统为研究对象,对几何模型进行网格划分并对网格进行网格数量无关性验证后,对管路系统进行了数值模拟。进行了水泵启动、加速、减速、停机过程中对管路系统的水动力特性研究。分析了不同工况下管路系统的外特性曲线变化,总结对比了各个过程速度场、压力场的特征变化情况,研究了各个过程叶轮径向力的变化规律以及相应的频谱分布规律。进行了水泵启动、加速、减速、停机过程中对管路系统的振动特性数值模拟,研究不同工况下管路系统的振动位移、振动加速度、振动应力云图分布情况,分析了振动位移、振动加速度的时域和频率变化规律。分析了水泵启动、加速、减速、停机过程的振动辐射噪声特性,得到不同工况下管路系统的声场及声学性能变化规律。通过分析管路系统表面声压分布云图和监测点声压级频谱图,得到不同工况下管路系统声压分布情况和频域变化趋势。
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