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水泵产生的噪声目前已成为工厂、潜艇、舰船和住宅小区等的主要噪声源之一。随着水泵的大型化、高功率化,噪声指标已逐步成为水泵设计时必须考虑的一个重要因素。
对于一个泵机组来说,泵噪声的来源有几个方面,汽蚀会产生噪声,泵体或轴刚性不好,在泵运行时发生振动,泵的叶轮动平衡或静平衡不良,在离心力作用下引起泵内较大振动而产生噪声;泵转子上的零件与泵体之间装配不当或组装间隙不合理发生接触摩擦,也会产生较高频的噪声。
对于风冷式的高速泵来说,电机噪声已经成为机组的主要噪声源。电机中的冷却风机所产生的空气动力学噪声是电机噪声问题中迫切需要解决的问题。
本文以某特种用泵机组为例,从几个方面研究了泵机组的噪声。通过Lighthill声类比理论对离心泵主要压力脉动噪声源(叶片及蜗壳的隔舌位置)做了数值计算,给出了噪声级功率谱密度,声压级频谱图等,为研究离心泵流噪声研究提供了一定的参考。
另外本文通过计算流体力学结合计算声学手段分别设计了三种不同形式的冷却风机,通过对比分析各种它们的压力分布、速度分布,以及湍动能分布来分析各个叶轮流场分布的合理性,并计算出各种不同风机的噪声级水平及性能。通过试验的手段测得各种不同风机叶片形式下泵机组的噪声,分析处风冷式高速磁力泵机组中主要的噪声源。并对比分析了在相同外径下,各种不同样式的冷却风机的冷却性能和噪声水平的表现,得出扭曲程度较高的模型一的冷却效果较好,而直叶片的模型三则噪声水平比较低。