叶片载荷对离心泵内流动激励力及噪声的影响

基于大涡模拟技术和边界元方法分析离心泵内非定常流场及流动诱导的结构振动与噪声,研究叶片载荷对离心泵水力性能、流动激励力及流动噪声的影响.数值计算结果表明:相比于低叶片载荷的离心泵,高叶片载荷离心泵的水力效率提高了1.1%~2.9%,流场分布更均匀;相同工况下高叶片载荷离心泵的蜗舌压力脉动系数幅值比低叶片载荷泵高42.6%;叶轮受到的径向力脉动幅度也提高了7.63%;根据声场计算结果,蜗壳壁面振动速度在二阶叶频上最大,高叶片载荷离心泵蜗壳的最大振动速度是低叶片载荷离心泵的5~6倍;蜗壳振动向外辐射噪声的指向性分布也发生了变化,在10°~310°范围内高叶片载荷泵辐射的噪声声压级大于低叶片载荷泵.研究表明叶片载荷是影响离心泵内流动激励力和流动诱导振动与噪声的重要因素,低噪声低振动水泵的设计需综合考虑水力效率与泵内流动激励力.

翼形表面流动激励载荷特征试验研究

为了研究水下航行体翼形表面流动激励载荷特征,采用柔性基底微型传感器阵列,建立风洞中翼形结构表面流动激励载荷测试方法。分析了翼形表面层流、转捩、湍流发展过程中激励力试验特征,试验结果表明:翼形表面经过层流、转捩、湍流发展过程,随着来流速度的增大,翼形表面转捩区位置逐渐前移直至完全湍流。提出了转捩点预报修正方法,修正后预报值与试验值偏差在10%以内,为水下航行体翼形流动激励力相关研究提供试验基础。