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透析“泵”的噪音

文章出處:責任編輯:人氣:-发表时间:2017-09-08 09:29【

液體噪聲源

       当直接由液体移动产生压力波动时,噪声源是相称的流体动力?赡艿牧魈宥υ窗ㄍ牧鳌⒁毫鞣掷(涡流状态)、气蚀、水锤、闪蒸和叶轮与泵分水角的互相作用。引起的压力和流动脉动在频率上可能不是周期性的就是宽频的,并且一般可能激发管线或泵本身的机械振动。然后,机械振动可以向环境扩散噪音。

一般,脈動源在液體泵內有四種類型:
(1)由泵葉輪或活塞産生的離散頻率分量
(2)由高流速引起的寬帶湍流能
(3)由氣蝕、閃蒸和水錘引起的寬帶噪聲的間歇振蕩構成沖擊噪聲
(4)當液流通過障礙物和管線系統的側向支流時,因周期性的渦旋引起流動誘發的脈動,可能在離心泵內産生壓力波動的二次流流譜變化。

       在非设计工况流量下运行时尤其如此。流线上所示的数字是下列流动过程原理的定位:
由于流場裏高速和低速區之間的邊界層互相作用,大部分這種非穩定流型産生渦流,例如,因障礙物周圍的液流或通過死水區引起,或由雙向流引起。當這些渦流沖擊側壁時,渦流,即渦旋就轉化爲壓力波動,並且可以引起管線或泵部件的局部振蕩。管線系統的有聲響應可能強烈地影響渦流擴散的頻率和幅度。研究工作己經表明,當系統有聲的共鳴與噪音源自然的或優先的發生頻率一致時,渦流是強烈的。

        当离心泵运行在流量小于或大于效率佳时的流量时,通常,在泵壳周围听得到噪音。这个噪音的等级和频率泵与泵间各不相同,取决于泵当时产生的压头等级,需要的NPSH和可利用的NPSH之比,以及泵液流偏离理想流动的程度。当入口导向叶片的角度、叶轮和壳体(或扩压器)对于实际流量是不合适的时候,经常发生噪声。另外产生这种噪声的主要来源还被认为是再循环。

       在液体流经离心泵被增压之前,液体一定通过一个压力不大于入口管内现有压力的区域。这部分地是由于液体进入叶轮入口时的加速作用,也是由于和叶轮入口叶片的气流分离。如V流量超过设计流量,并且附带的叶片角度不正确,会形成高速、低压的涡流。如果液体压力降至汽化压力,液体气闪蒸。稍后该道内的压力会升高。随之而来的内爆引起通常被称之为气蚀的噪声。通常在叶轮叶片非承压侧的气穴破裂,除引起噪音之外,还会引起严重的危害(叶片腐蚀)。

        在发生气蚀时,在一台8000hp(5970kW)泵的壳体上并靠近入口管线所测得的噪声等级。
       气蚀产生能激发许多频率的宽带冲击;然而,在这种情况下,叶片共有频率(叶轮叶片数目乘每秒转数)和它的倍数占支配地位。这种类型的气蚀噪声通常产生非常高频率的噪音,好称之为“爆裂声”。

氣蝕類的噪聲也可能在流量小于設計工況,甚至在可利用的入口NPSH超過了泵所需的NPSH時被聽到,這是一個很令人費解的問題。由Fraser提出的解釋認爲這種非常低的無規則頻率但卻是高強度的噪聲源自于葉輪入口或葉輪出口、或兩處的回流,並且每一個離心泵在某量下降的工況下都發生這種再循環。在再循環工況下運行損害葉輪葉片入口和出口(也對殼體導向葉片)的承壓側。沖擊類噪聲、無規則噪聲響度的增加,以及當流量下降時入口和出口壓力脈動的增加均可作爲再循環的證明。

壓力自動調壓器或流量控制閥可以産生與湍流和氣流分離兩者有關的噪聲。當這些閥門在嚴重的壓降下運行時,具有産生明顯湍流的高流速。盡管産生的噪聲頻譜是非常寬頻帶的,但在特性上則以相應Strouhal數約爲0.2的頻率爲。


氣蝕和閃蒸

        对于许多液体的泵送系统来说,一般都有一些闪蒸度和与泵或输送系统里压力控制阀有关的气蚀。由于通过节流有较大的流动损失,因此,高流动速率产生更严重的气蚀。
在容積泵的吸入管線,活塞可能産生高振幅脈動並由系統聲學性能而得到加強,並且引起動壓力周期性地達到液體的汽化壓力,即便吸入口靜壓可能大于這個壓力。當循環壓力增大時,汽泡破裂,産生噪聲並沖擊系統,而且這可能導致腐蝕,也産生討厭的噪聲。

        当热的加压水通过节流(如流量控制阀)而压力降低时,特别常见在热水系统(给水泵系统)发生闪蒸。这个压力的降低使得液体突然地汽化,即闪蒸,导致类似气蚀的噪声。为了避免节流后的闪蒸现象,应提供充足的背压。另一方面,应该在管线端部节流,以使闪蒸的能量分散进一个较大的空间。


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