立式管道泵流动噪声特性与仿生降噪研究

• 作者: 张金凤 曹璞钰 王洋 胡日新 贾静
• 来源期刊: 农业机械学报
• 学科: 工学
• 关键词: 管道泵 压力脉动 流动诱导噪声 仿生叶片 数值模拟
• 年，卷（期）: 2018,（9）
• 所属期刊栏目: 农业装备与机械化工程
• 页码范围: 138-145
• 页数: 8页
• 分类号: TH311
• 字数: 4835字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2018.09.016

摘要

为了研究立式管道泵内部声场特性,减少管道泵运行时的噪声,基于CFD+ Lighthill声类比理论对管道泵内部流场与声场进行仿真求解,并借鉴猫头鹰羽毛端部锯齿结构进行仿生优化,以期达到降噪目标.针对0.8Qd、Qd及1.2Qd3个运行工况,选用RNGk-ε模型分别对立式管道泵进行非定常数值模拟,获得3个工况下管道泵内部压力脉动数据.提取非定常计算所得的脉动力,导入声学软件LMS Virtual.lab中进行声场计算,得到各工况下管道泵进、出口声压级、泵体内部的声压分布及主要噪声源分布.结果表明:管道泵内部流动诱导噪声与压力脉动密切相关,主要是由叶轮与泵体的动静干涉引起,其频率特性与压力脉动相似,声压分布集中在轴频、叶频及其倍频,叶频时声压级最大.流量越大,管道泵进、出口声压级越大.基于仿生学原理,参考猫头鹰体表覆羽样本利用相似准则设计仿生锯齿叶片,展开仿生降噪研究,选择齿距、齿宽、齿高3个因素,设计了16组正交试验模型,计算得到各工况下泵内部流场和声场数据.选取最优降噪模型与原模型进行对比分析,结果表明:仿生叶片尾缘锯齿结构能够起到降低压力脉动、稳定流场、降低噪声的作用,其中设计工况下噪声降幅明显,叶频处噪声降低8 dB.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张金凤	江苏大学流体机械工程技术研究中心	64	1244	21.0	32.0
2	王洋	江苏大学流体机械工程技术研究中心	91	988	17.0	26.0
3	曹璞钰	江苏大学流体机械工程技术研究中心	17	164	9.0	11.0
4	胡日新	江苏大学流体机械工程技术研究中心	5	34	4.0	5.0
5	贾静	江苏大学流体机械工程技术研究中心	15	251	6.0	15.0