1.1.1蝸殼幾何形狀影響離心泵噪聲的研究
人們很早以前就開始關(guān)注蝸殼對(duì)離心風(fēng)機(jī)產(chǎn)生噪聲的影響，早在1963年Embleton等人就嘗試通過改變蝸舌幾何形狀的方式來降低離心風(fēng)機(jī)的噪聲，例如改變蝸舌與葉片頂部的相對(duì)角度等，1976年W.Neise在確定真空清潔器噪聲源的研究中對(duì)改變蝸舌形狀的方式的來減小葉輪機(jī)械噪聲方法做了進(jìn)一步總結(jié)。離心風(fēng)機(jī)與離心泵同屬于葉輪機(jī)械，他們?cè)谛再|(zhì)上有很多相似之處，包括噪聲產(chǎn)生的機(jī)理，所以后來在離心泵產(chǎn)生噪聲的研究中，蝸殼幾何形狀也成為了研究的重點(diǎn)之一。
1985年Tourret等人就測(cè)試了帶有渦殼的離心泵的噪聲并發(fā)現(xiàn)發(fā)生壓力脈動(dòng)最嚴(yán)重的地方是離心泵的蝸舌，而結(jié)構(gòu)表面的壓力脈動(dòng)與結(jié)構(gòu)輻射有著確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。1992年Dong等和1993年Chu等也通過試驗(yàn)研究對(duì)離心泵的蝸殼中不同部分的特征對(duì)流場(chǎng)的影響作了研究，這為1997年Dong改變離心泵蝸舌與葉輪的幾何尺寸來試驗(yàn)研究離心泵的噪聲打下了基礎(chǔ)。Dong在他的研究中指出，當(dāng)蝸舌與葉輪的之間的間隙較大時(shí)，離心泵中葉輪的尾跡對(duì)離心泵噪聲貢獻(xiàn)不顯著，唯一對(duì)離心泵噪聲有貢獻(xiàn)的是蝸舌的振動(dòng)，而蝸舌的振動(dòng)與其剛度有關(guān)。因此，要通過改變蝸殼形狀來降低離心泵結(jié)構(gòu)的輻射噪聲，可以通過加大蝸舌與葉輪之間的間隙、增加蝸舌的剛度、在蝸舌處貼阻尼貼片等方式來完成。在蝸舌形狀對(duì)離心泵噪聲的重要性確定以后，Langthjem等人在2004年建立了離心泵的二維數(shù)學(xué)模型對(duì)離心泵的幾何形狀與噪聲源的關(guān)系進(jìn)行了研究。雖然Langthjem的研究是基于二維數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)之上,但他的結(jié)果符合Dong的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果，為建立三維數(shù)學(xué)模型打下了基礎(chǔ)�，F(xiàn)在，對(duì)離心泵蝸殼形狀對(duì)噪聲的影響集中于數(shù)值模擬的研究。
1.1.2葉輪影響離心泵噪聲的研究
作為離心泵中核心的工作部件，葉輪以及安裝于葉輪上的葉片對(duì)離心泵噪聲的影響至關(guān)重要，對(duì)他們的研究集中于葉輪與葉片的幾何形狀、尺寸以及其表面非定常力對(duì)噪聲的影響。Embleton在研究蝸殼對(duì)離心風(fēng)機(jī)噪聲影響的同時(shí)，也對(duì)不同葉輪尺寸下的噪聲進(jìn)行了研究，他通過在葉片上開槽等方法來降低噪聲；1997年Dong在他的研究中也把葉輪的尺寸對(duì)離心泵噪聲的影響作為了研究的內(nèi)容之一，并根據(jù)所測(cè)得的流場(chǎng)的數(shù)據(jù)在葉片之間安裝更短的葉片以降低噪聲；2006年耿少娟等人還通過數(shù)值方法研究了無(wú)短葉片、有長(zhǎng)短葉片和短短葉片三種葉輪的離心泵非定常流情況下的全三維流場(chǎng)，以用于離心泵噪聲的研究。1991年Howe通過從流體中旋渦的角度分析得知離心泵的噪聲會(huì)由于葉片與流體旋渦耦合而間接產(chǎn)生，當(dāng)漩蝸中心靠近葉片前緣時(shí)，耦合作用將在葉片上產(chǎn)生非定常力，該力引起葉片的振動(dòng)而產(chǎn)生低頻噪聲；Langthjem、Ardizzon等人在Howe的基礎(chǔ)上所作的流動(dòng)噪聲研究也表明，離心泵噪聲的主要成因之一就是葉輪葉片表面所受非定常力。2004年吳仁榮等人也論述了葉輪進(jìn)口直徑、葉輪葉片進(jìn)口安放角、葉輪葉片數(shù)、葉輪出口寬度等對(duì)離心泵噪聲的影響。
未完待續(xù)）
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