混流泵水力模型空化诱导振动与噪声特性试验研究

针对混流泵水力模型空化诱导过程中产生的振动与噪声问题,在大型泵综合性能试验台,采用物理试验方法,通过混流泵水力模型进出口、静动间等位置的振动测试,以及进出口4倍管径处的噪声测试,获取混流泵水力模型空化诱导过程的振动与噪声信号,并开展频谱分析及特征对比。结果表明:混流泵水力模型空化诱导过程出口处噪声明显高于进口处,进口处的辐射噪声先逐渐增大,在扬程下降约1%处达到极值后呈现减小趋势;出口处的辐射噪声先逐渐增大,达到极值后呈减小趋势,后又逐渐增大;进口处振动与噪声变化规律一致,在汽蚀余量比常压时下降20%~25%处出现极大值,可以通过振动来反映噪声的变化趋势;出口处振动噪声变化规律存在一定差异,振动强度峰值出现时汽蚀余量要小于出口处噪声声压级强度出现峰值时的汽蚀余量。所得结论可为混流泵减振降噪设计提供参考,对喷水推进泵空化状态的实时动态监测具有实际工程应用意义。

串列水翼绕流非定常特征实验研究

为了研究亚临界雷诺数(Re=7×10^(4))下串列水翼尾缘表面压力和流场的非定常特征,运用时间解析图像粒子测速法(Tr-PIV)测量和分析串列上、下游水翼的尾流场,并采集上、下游水翼尾缘脉动压力,进行多间距比工况实验。研究结果表明,在串列水翼间距比P/C较小(0.1、0.157)的工况下,串列水翼间的平均流场呈多涡流态,其中P/C=0.1工况上游水翼尾缘脉动压力频谱出现多个峰值频率;随着P/C增大(0.3、0.457),水翼间平均流场呈单涡流态,上游水翼尾缘压力以单频率脉动。P/C=0.1工况水翼中间流场内多点流向速度脉动频率与上游水翼尾缘压力脉动频率相符;上、下游水翼尾缘存在共同脉动压力特征频率,相同流态下该频率随P/C增大而升高。实验结果可为水下部件的阵列布局提供一定的理论支撑。

混流泵进出口流道内压力脉动与噪声特性试验

为了探究不同汽蚀状态下混流泵进出口流道内压力脉动与噪声特性,在模型泵进口流道和出口流道的两个截面上均安装压力传感器和水听器,通过试验研究常压未汽蚀、临界汽蚀和深度汽蚀下压力脉动和噪声信号的变化规律。研究结果为混流泵汽蚀监测和优化设计提供参考。

喷水推进泵水力性能试验台流量自动控制技术

针对喷水推进泵水力性能试验台流量控制自动化程度低、控制精度差、试验效率低等问题,研究了影响流量控制精度因素,开发了高精度全自动流量闭环控制技术,设计了喷水推进泵流量控制系统。该系统由被试泵模块、流量测量模块、流量调节模块、控制模块及循环管路组成,通过流量测定、计算判断、粗调和微调,将喷水推进泵流量自动控制至各目标流量,提高了流量控制精度及试验效率。

喷水推进混流泵空化诱导压力脉动与振动特性试验研究

为探究喷水推进混流泵空化诱导压力脉动与振动特性,试验研究了不同工况和各有效汽蚀余量下叶轮、导叶壳体内壁压力脉动和泵体振动变化规律。比较了两种空化试验方法,并对典型监测点空化前后的时域、频域信号进行了分析。结果表明,空化诱导的压力脉动与振动有着密切联系,叶轮出口处压力脉动和静动部件间的振动信号可用于空化引起的混流泵不稳定运行的监测。随着空化逐步发展,振动信号强度突变滞后于压力脉动,但都提前于外特性的大幅下降,而且未空化与空化发生时信号的时域、频域特征有着明显的差别,这项研究对喷水推进泵空化状态的实时动态监测具有实际工程应用意义。