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PERFORMANCE CHARACTERISTICS AND VISCOUS FLOW ANALYSIS OF CENTRIFUGAL PUMPS 被引量:1
1
作者 Yuan Shouqi Jin Shude(Jiangsu University of Science and Technology ) He Wei(Zhejiang University) 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 1995年第1期75-81,共17页
A non-overload centrifugal pump has been invented to solve the long-existingoverload problem of low specific speed centrifugal pumps when operating at greater flow andlower head than normal. The performance characteri... A non-overload centrifugal pump has been invented to solve the long-existingoverload problem of low specific speed centrifugal pumps when operating at greater flow andlower head than normal. The performance characteristics of non-overload centrifugal pumpsand the ordinary ones are introduced, and the test results are given here. By I. Khalil's numencalmethod, in hub-shroud plane using potential flow calculation to determine flow surface positionand in blade-blade plane using revised k turbulence model, the inner flow of non-overloadcentnfugal pumps and the ordinary ones are respectively calculated. The numerical simulationshows that the inner flow situates are completely different under the two cases. And there existsremarkable inner flow characteristics of non-overload centrifugal impellers but with neither flowseparation nor apparent wake flow, therefore, the lower efficiency attributes to the larger hydrau-lic friction loss due to larger blade wrapping angle. 展开更多
关键词 centrifugal pump Non-overload inner flow Calculation
全文增补中
离心泵内部流动测试研究进展 被引量:13
2
作者 袁建平 袁寿其 +2 位作者 何志霞 黄良勇 刘厚林 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期188-191,共4页
离心泵内部流动是复杂的非定常流动 ,其内部流场结构和能量损失机理仍不清楚。本文分析了离心泵内部几种流动现象 ,如动静部件干涉、回流、尾流和旋转失速等 ,介绍了离心泵内部流动测量的各种方法 ,并简要评述半个多世纪以来离心泵内部... 离心泵内部流动是复杂的非定常流动 ,其内部流场结构和能量损失机理仍不清楚。本文分析了离心泵内部几种流动现象 ,如动静部件干涉、回流、尾流和旋转失速等 ,介绍了离心泵内部流动测量的各种方法 ,并简要评述半个多世纪以来离心泵内部流动测试的研究进展。 展开更多
关键词 离心泵 内部流动 测试方法 结构 能量损失
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离心泵叶轮内部三维湍流流动的分析 被引量:37
3
作者 杨敏官 刘栋 +2 位作者 贾卫东 康灿 顾海飞 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS 北大核心 2006年第6期524-527,共4页
为研究离心泵内部伴有盐析的复杂液固两相流动问题,首先需要了解在清水状态下,其内部真实流动现象的物理本质.为此,基于N-S方程和标准的k-ε湍流模型,利用FLUENT 6.1对清水状态下离心泵叶轮内部的三维湍流场进行了数值模拟,并运用先进... 为研究离心泵内部伴有盐析的复杂液固两相流动问题,首先需要了解在清水状态下,其内部真实流动现象的物理本质.为此,基于N-S方程和标准的k-ε湍流模型,利用FLUENT 6.1对清水状态下离心泵叶轮内部的三维湍流场进行了数值模拟,并运用先进的测量仪器PIV对改进设计后的化工离心泵叶轮内部流场进行了测量,给出了其相对速度分布图.同时,结合数值计算与试验研究,对离心泵叶轮内部流场进行了初步分析.试验结果表明,计算所采用的模型的修正方法基本符合离心泵内部流动的实际情况. 展开更多
关键词 离心泵叶轮 湍流流动 数值模拟 PIV测试 内部流动
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采用PIV研究离心泵转轮内部瞬态流场 被引量:30
4
作者 杨华 刘超 +1 位作者 汤方平 谷传纲 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2002年第5期547-552,共6页
数字式PIV技术可以在瞬间记录下整个测量断面内的信息 ,从而为解决水泵转轮内非定常流动的难题奠定了良好的基础 ,代表着水力机械内部复杂流动测试技术的方向。本文将二维数字式PIV系统成功地应用于清水离心泵实验台 ,对一改型后的离心... 数字式PIV技术可以在瞬间记录下整个测量断面内的信息 ,从而为解决水泵转轮内非定常流动的难题奠定了良好的基础 ,代表着水力机械内部复杂流动测试技术的方向。本文将二维数字式PIV系统成功地应用于清水离心泵实验台 ,对一改型后的离心泵转轮内的瞬态流场进行了成功测量 ,测量结果充分表明了离心泵转轮内部流场的瞬态结构和非定常性。 展开更多
关键词 离心泵 叶轮 PIV 流场 测量
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流固耦合作用对离心泵内外特性的影响 被引量:24
5
作者 刘厚林 徐欢 +2 位作者 吴贤芳 王凯 谈明高 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第13期82-87,I0003,共7页
应用双向流固耦合方法对导叶式离心泵的外特性和内流场进行分析,研究流固耦合作用对外特性影响的内流机理。流场的定常数值模拟采用雷诺时均方法和标准k-ε湍流模型,非定常数值模拟采用大涡模拟方法,结构响应采用线性瞬态动力学方程。... 应用双向流固耦合方法对导叶式离心泵的外特性和内流场进行分析,研究流固耦合作用对外特性影响的内流机理。流场的定常数值模拟采用雷诺时均方法和标准k-ε湍流模型,非定常数值模拟采用大涡模拟方法,结构响应采用线性瞬态动力学方程。通过对流固耦合前后内部流场的对比,包括叶轮出口处的总压分布和相对速度分布,分析了流固耦合作用对外特性预测值影响的内流机理。同时,对叶轮出口处的压力脉动进行了分析。结果表明,流固耦合作用产生的叶轮变形,尤其是叶轮出口处的较大变形是导致离心泵外特性预测值变化的主要原因。考虑流固耦合作用后,叶轮出口处压力脉动周期性变化的总体趋势与非流固耦合结果基本一致,但振幅更大。考虑流固耦合作用后的最大压力脉动幅值提高了3.1%。研究结果为离心泵性能预测及流动诱导振动的研究提供参考。 展开更多
关键词 离心泵 流场 模拟 双向流固耦合 外特性
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低比转数离心泵内部非定常流动特性数值预测 被引量:21
6
作者 裴吉 王文杰 +2 位作者 袁寿其 孟凡 陈佳 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期79-83,88,共6页
为了深入研究低比转数离心泵在运行过程中内部的非定常不稳定流动现象的内在机理,采用CFD数值模拟的方法对模型泵内部三维湍流流场进行数值计算,并根据离心泵速度三角形推导了用来直观定量衡量流动非定常强度的时均非定常强度系数。通... 为了深入研究低比转数离心泵在运行过程中内部的非定常不稳定流动现象的内在机理,采用CFD数值模拟的方法对模型泵内部三维湍流流场进行数值计算,并根据离心泵速度三角形推导了用来直观定量衡量流动非定常强度的时均非定常强度系数。通过分析该时均非定常强度系数在低比转数模型泵中的分布可知,叶轮叶片背面附近流场非定常性较强,且流体流经叶片后缘产生的尾迹现象同样随时间波动明显。蜗壳流道出口管及靠近叶轮出口处流动非定常性较强。 展开更多
关键词 离心泵 低比转数 非定常流动 数值计算
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离心泵启动过程内部瞬态流动的二维数值模拟 被引量:17
7
作者 王乐勤 李志峰 +1 位作者 戴维平 吴大转 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1319-1322,共4页
为分析离心泵启动过程外部瞬态特性的内流机理,建立求解叶轮启动和加速过程泵内部非定常流动的数值模拟方法,以二维离心泵为模型进行启动过程内部流动的数值模拟研究。以绝对坐标系描述全场流动,采用动网格方法实现离心泵启动过程中叶... 为分析离心泵启动过程外部瞬态特性的内流机理,建立求解叶轮启动和加速过程泵内部非定常流动的数值模拟方法,以二维离心泵为模型进行启动过程内部流动的数值模拟研究。以绝对坐标系描述全场流动,采用动网格方法实现离心泵启动过程中叶轮加速旋转引起的流场变形,选用大涡模拟(LES)描述湍流。分析了叶轮启动过程中内部非定常流动结构和演化过程及其与外部瞬态特性的关系,并与准稳态假设下的流动模拟结果进行了对比分析,定性地分析了离心泵在启动过程中的瞬态效应,验证了采用动网格方法求解启动过程瞬态流动的可行性。 展开更多
关键词 离心泵 启动 内部瞬态流动 动网格 数值模拟
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基于OpenFOAM的离心泵内部流动数值模拟 被引量:6
8
作者 任芸 刘厚林 +2 位作者 吴登昊 谈明高 舒敏骅 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期1042-1050,共9页
分析了离心泵内流模拟中存在的问题,指出开源CFD软件是提高离心泵内流模拟精度的必然选择.通过在开源计算流体力学软件OpenFOAM的求解器中添加GGI动静耦合处理程序,实现了OpenFOAM在泵内流数值模拟中的应用.应用修改后的OpenFOAM求解程... 分析了离心泵内流模拟中存在的问题,指出开源CFD软件是提高离心泵内流模拟精度的必然选择.通过在开源计算流体力学软件OpenFOAM的求解器中添加GGI动静耦合处理程序,实现了OpenFOAM在泵内流数值模拟中的应用.应用修改后的OpenFOAM求解程序对一比转数为117.8的离心泵不同工况下的内流场进行数值模拟,并将数值计算结果与试验结果进行了对比,同时分析了叶轮内部流场的分布规律.研究结果表明,设计工况下的计算扬程相对误差最小,约为-3.5%,而小流量工况下误差最大-6.4%;各工况下的计算效率绝对误差范围均在-0.5%以内.这说明设计工况下的模拟结果优于非设计工况下的计算结果.同时,叶轮内部压力分布和相对速度分布规律符合离心泵内部流动的一般规律. 展开更多
关键词 OPENFOAM 离心泵 内部流动 数值模拟
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长短叶片离心泵叶轮内部流动的PIV测量 被引量:7
9
作者 陈松山 周正富 +3 位作者 葛强 耿卫明 闻建龙 罗惕乾 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期98-101,共4页
设计了一副长短叶片各5个间隔布置的离心泵叶轮,应用二维粒子图像速度仪(2D-PIV)成功测试了大流量、设计流量和小流量3种工况下长短叶片同一叶槽内的瞬时流场。测试结果充分揭示了长短叶片叶轮内速度矢量场特征及长叶片吸力面、压力面... 设计了一副长短叶片各5个间隔布置的离心泵叶轮,应用二维粒子图像速度仪(2D-PIV)成功测试了大流量、设计流量和小流量3种工况下长短叶片同一叶槽内的瞬时流场。测试结果充分揭示了长短叶片叶轮内速度矢量场特征及长叶片吸力面、压力面和短叶片压力面、吸力面相对速度随叶轮半径的变化规律。分析了3种工况下相对速度沿圆周方向的变化规律。 展开更多
关键词 离心泵 长短叶片 PIV测量 流场
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内混式自吸离心泵射流自吸装置的试验研究 被引量:7
10
作者 仪修堂 兰才有 +1 位作者 窦以松 高战地 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第11期1384-1388,共5页
通过安装不同收缩角和不同出口截面积的射流嘴,对5种内混式射流自吸离心泵的自吸性能进行了试验研究,利用压力传感器和真空仪测量了吸水管内和叶轮进口的真空度,分析了自吸离心泵自吸过程中吸水管内和叶轮进口真空度的变化情况,以... 通过安装不同收缩角和不同出口截面积的射流嘴,对5种内混式射流自吸离心泵的自吸性能进行了试验研究,利用压力传感器和真空仪测量了吸水管内和叶轮进口的真空度,分析了自吸离心泵自吸过程中吸水管内和叶轮进口真空度的变化情况,以及射流嘴收缩角和出口截面积对自吸性能的影响。结果发现:射流嘴出口压力取决于叶轮进口的真空度,而吸水管内的真空度曲线则反映了自吸离心泵的自吸过程;射流嘴的收缩角为20°-30°时自吸性能最佳;射流嘴的最佳出口截面积与自吸离心泵的大小有关,随泵的额定流量呈指数关系变化。 展开更多
关键词 自吸离心泵 内混式 射流自吸 射流装置
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双叶片离心泵内动静干涉的三维PIV测量 被引量:11
11
作者 刘厚林 杨东升 +2 位作者 谈明高 王凯 庄宿国 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2012年第4期384-389,共6页
为研究叶轮与蜗壳的动静干涉作用,采用三维PIV对一双叶片离心泵最优工况下叶轮流道内3个截面内的流动进行了测量,每个截面内测量9个叶片位置.结果表明:随着叶片与隔舌距离的不同,叶轮流道内的相对速度场和轴向速度场发生了明显的变化;... 为研究叶轮与蜗壳的动静干涉作用,采用三维PIV对一双叶片离心泵最优工况下叶轮流道内3个截面内的流动进行了测量,每个截面内测量9个叶片位置.结果表明:随着叶片与隔舌距离的不同,叶轮流道内的相对速度场和轴向速度场发生了明显的变化;当叶片在隔舌与蜗壳1断面间时,流道内的流量最小,相对速度场分布最为均匀;在前盖板附近吸力面的流道出口出现了低速区,形成了射流-尾迹结构,并在流道进口发现较强的轴向速度;当叶片随着旋转方向远离隔舌时,流道内的流量逐渐增大,在叶片压力面进口出现了流动分离并产生了旋涡,而流道出口的相对速度变得平稳,同时流道进口的轴向速度减弱;当叶片随着旋转方向靠近隔舌时,叶轮流道内的流量逐渐减小,流道进口的旋涡减弱并消失,流道出口的压力面附近相对速度降低,吸力面附近的相对速度增大,同时流道进口的轴向速度继续减弱. 展开更多
关键词 双叶片离心泵 动静干涉 PIV测量 旋涡 射流-尾迹
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旋流泵内部液固两相流场的PDPA测量与分析 被引量:5
12
作者 杨敏官 高波 +2 位作者 刘栋 李辉 顾海飞 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期53-57,共5页
运用相位多普勒粒子测速仪(PDPA)测量了旋流泵在最优工况下液固两相速度场。根据泵内流场特点,分别采用径向速度和轴向速度2种测量模式获得流场内一点的三维速度信息,通过分粒径法获得了各相在无叶腔与叶轮内的速度及对应的脉动值。对... 运用相位多普勒粒子测速仪(PDPA)测量了旋流泵在最优工况下液固两相速度场。根据泵内流场特点,分别采用径向速度和轴向速度2种测量模式获得流场内一点的三维速度信息,通过分粒径法获得了各相在无叶腔与叶轮内的速度及对应的脉动值。对周向、轴向及径向速度分布曲线进行分析,揭示了液固两相在旋流泵内部的运动规律,提出了叶轮内固相速度总体上大于液相等观点。 展开更多
关键词 两相流 旋流泵 内流测试 PDPA
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PIV在半开式离心泵内部流场测量中的应用 被引量:8
13
作者 孙荪 刘超 +2 位作者 汤方平 成立 李大亮 《中国农村水利水电》 北大核心 2004年第1期65-67,共3页
采用PIV对半开式离心泵叶轮内旋转流场和叶轮与蜗壳间隙的流速场 ,选择 3个不同方位的窗口进行了测量。所测量的 3种不同运行工况 ,其流量分别为额定流量的 1.4、1.0和 0 .6倍。不同窗口测得的两叶片间流道的流速分布表明 :即使在设计... 采用PIV对半开式离心泵叶轮内旋转流场和叶轮与蜗壳间隙的流速场 ,选择 3个不同方位的窗口进行了测量。所测量的 3种不同运行工况 ,其流量分别为额定流量的 1.4、1.0和 0 .6倍。不同窗口测得的两叶片间流道的流速分布表明 :即使在设计工况下 ,整个叶轮各叶片间的流速分布也不是对称的 ;在非设计工况尤其明显 ,3个叶槽之间的流场分布更加不同 ;特别是在小流量工况时 ,始终存在一个低速区 ,位于叶槽进出口之间 ,靠近压力侧。 展开更多
关键词 半开式离心泵 PIV 流场测量 叶轮 蜗壳 叶槽
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多级离心泵多工况压力脉动数值模拟 被引量:8
14
作者 黄茜 袁寿其 +2 位作者 方玉建 张金凤 张霞 《中国农村水利水电》 北大核心 2016年第10期191-195,共5页
为了研究多级泵中叶轮和导叶的动静干涉现象,采用Ansys CFX软件对某一5级离心泵不同流量工况下非定常流动进行数值模拟,获得并分析了叶轮和导叶内4个典型位置的流动压力脉动分布特性。通过与外特性试验和振动试验结果的对比,验证了数值... 为了研究多级泵中叶轮和导叶的动静干涉现象,采用Ansys CFX软件对某一5级离心泵不同流量工况下非定常流动进行数值模拟,获得并分析了叶轮和导叶内4个典型位置的流动压力脉动分布特性。通过与外特性试验和振动试验结果的对比,验证了数值模拟的可信性。结果表明:各监测点脉动主频560 Hz左右,为2倍叶频处,且振动幅值较大,动静干涉现象强烈;叶轮与导叶交界面的压力脉动强度最大;导叶内压力脉动受叶轮的影响,离叶轮出口越远,压力脉动幅值越小;导叶内在叶频处存在较大峰值,说明叶频是其出口压力脉动的主要成分,流量越小,脉动强度越大。通过掌握压力脉动分布特性,能够为多工况运行的低压力脉动多级离心泵水力设计提供重要的理论依据。 展开更多
关键词 多级离心泵 非定常流动 压力脉动 数值模拟 多工况
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离心泵有盖板叶轮内部流场的PIV测量 被引量:13
15
作者 杨华 刘超 汤方平 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期27-29,共3页
用 PIV技术对离心式水泵有盖板叶轮内部流场进行了试验测量。水泵在两种工况下运行 ,选择两个叶槽分别进行测量 ,获得了水泵叶轮全叶槽内的速度场。两种工况下不同窗口的流场均有明显差异 ,呈不对称分布 ;小流量工况始终存在一个低速区 ... 用 PIV技术对离心式水泵有盖板叶轮内部流场进行了试验测量。水泵在两种工况下运行 ,选择两个叶槽分别进行测量 ,获得了水泵叶轮全叶槽内的速度场。两种工况下不同窗口的流场均有明显差异 ,呈不对称分布 ;小流量工况始终存在一个低速区 ,位于叶槽进出口之间 。 展开更多
关键词 水力机械 离心泵 叶轮 PIV技术 流场 测量
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离心泵内部流场测量系统设计及测量方法研究 被引量:8
16
作者 邵春雷 顾伯勤 陈晔 《流体机械》 CSCD 北大核心 2007年第6期45-49,共5页
离心泵是工业生产过程中的重要设备。离心泵内部流场的测量对优化泵的结构,提高泵的效率,减小泵工作时产生的噪声具有重要的意义。设计、构建了一套多功能离心泵性能试验台,该试验台能够满足泵内非定常流动非接触测量和离心泵外特性测... 离心泵是工业生产过程中的重要设备。离心泵内部流场的测量对优化泵的结构,提高泵的效率,减小泵工作时产生的噪声具有重要的意义。设计、构建了一套多功能离心泵性能试验台,该试验台能够满足泵内非定常流动非接触测量和离心泵外特性测量的需要。介绍了离心泵特性测定的方法和步骤,探讨了应用PIV(Particle Image Velocimetry)测量离心泵内部流场的关键技术及其主要试验参数的确定方法。 展开更多
关键词 离心泵 流场 PIV 试验装置 测量
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粘度对离心泵蜗壳内部流动的影响 被引量:7
17
作者 李文广 薛敦松 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期30-33,共4页
利用 L DV分别测量了离心泵最优工况和小流量工况下矩形断面蜗壳内 3个断面的清水和粘油平均流动。试验表明 ,蜗壳内部液体绝对速度的圆周分速度比径向分速度大一个数量级 ;蜗壳断面内存在旋向相反的一对旋涡 ;液体粘度越大 ,蜗壳内部... 利用 L DV分别测量了离心泵最优工况和小流量工况下矩形断面蜗壳内 3个断面的清水和粘油平均流动。试验表明 ,蜗壳内部液体绝对速度的圆周分速度比径向分速度大一个数量级 ;蜗壳断面内存在旋向相反的一对旋涡 ;液体粘度越大 ,蜗壳内部流动越不均匀 ;蜗壳断面内流体角动量不守恒 ,液体粘度越大 ,角动量越不守恒 ;最优工况和小流量工况时 ,蜗壳内部流动都是扩散流动 ;液体粘度越大 ,流动扩散越小。 展开更多
关键词 水力机械 离心泵 蜗壳 流动 测量
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基于虚拟仪器的离心泵振动测试系统设计 被引量:5
18
作者 裴吉 袁寿其 +2 位作者 袁建平 张金凤 徐苏菁 《中国农村水利水电》 北大核心 2010年第3期132-135,共4页
为了对离心泵内部流动诱导振动进行研究,获得较可靠的振动试验数据,同时针对传统离心泵振动测试方法所需仪器较多、较复杂、可靠性较差和成本较高等缺点,基于虚拟仪器技术,应用LabVIEW图形化、模块化的编程语言编写了数据采集和处理程序... 为了对离心泵内部流动诱导振动进行研究,获得较可靠的振动试验数据,同时针对传统离心泵振动测试方法所需仪器较多、较复杂、可靠性较差和成本较高等缺点,基于虚拟仪器技术,应用LabVIEW图形化、模块化的编程语言编写了数据采集和处理程序,采用闭式回路试验装置以及先进的振动加速度传感器和数据采集卡,组建了离心泵流动诱导振动测试系统。详细阐述了系统的硬件结构和软件结构的组成、功能和设计思想及理论依据,并利用该系统对试验离心泵振动加速度信号进行了采集以及数据的FFT处理。通过将试验测得数据的频域信息与离心泵流动诱导振动相关理论进行对比分析,验证了本系统在实际测量中的准确性和实用性。 展开更多
关键词 虚拟仪器 离心泵 流动诱导振动 LABVIEW
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离心泵流噪声实验研究 被引量:8
19
作者 张浩 冯涛 +1 位作者 刘碧龙 刘克 《噪声与振动控制》 CSCD 2013年第1期119-122,共4页
搭建了离心泵流噪声测试系统,并对离心泵的流噪声进行实验研究。利用水听器测量了原型叶轮和四种改型叶轮在不同转速下的流噪声,发现水泵流噪声随着转速的增加而增加,随轮舌间隙的减小而增加。实验结果还表明,水泵下游的流噪声声压级要... 搭建了离心泵流噪声测试系统,并对离心泵的流噪声进行实验研究。利用水听器测量了原型叶轮和四种改型叶轮在不同转速下的流噪声,发现水泵流噪声随着转速的增加而增加,随轮舌间隙的减小而增加。实验结果还表明,水泵下游的流噪声声压级要高于上游。观察水泵两端声压级差随转速以及叶轮半径的变化关系,并探讨其产生的原因。 展开更多
关键词 声学 离心泵流噪声 实验研究 声压级差
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离心泵蜗壳内部高粘油时均流动的LDV测量 被引量:3
20
作者 李文广 薛敦松 朱宏武 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期61-64,共4页
本文用LDV测量了最优工况和小流量工况下,输送运动粘度为48mm2/s高粘油时,蜗壳第Ⅳ、Ⅵ和Ⅷ断面内的时均切向、径向速度。给出了角动量随半径的变化关系,并与输送粘度为1mm2/s水时的角动量进行了比较。
关键词 离心泵 蜗壳 高粘油 流动测量 LDV
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