離心泵空化振動噪聲特性試驗研究.pdf

1、泵發(fā)生空化時由空泡潰滅所引起的振動噪聲的變化是空化的顯著特征。本課題在離心泵閉式試驗臺上，開展了對離心泵空化時振動噪聲特性的試驗研究。采用振動噪聲信號采集系統(tǒng)對非設計工況下泵空化時的振動噪聲信號進行采集，通過分析測量結果，尋找泵空化前后振動噪聲信號的變化規(guī)律及特點。在此基礎上，探究振動噪聲信號中表征空化狀態(tài)的特征值，為實現(xiàn)泵空化的在線監(jiān)測奠定基礎。
　　本文的主要工作和研究成果如下：
　　(1)在離心泵閉式試驗臺上，用抽真空

2、的方法來改變離心泵進口液體壓力，做出了IS150-125-315型離心泵在0.8 Qsp、1.0 Qsp、1.2 Qsp3種流量下的空蝕性能曲線。在曲線圖上找到了揚程下降3％時所對應的NPSH3分別為2.71m、2.86m、3.25 m.
　　(2)采用BZ7201數(shù)據(jù)采集儀對離心泵空化前后各測點處的振動信號進行采集，獲得了各測點在不同NPSHA時的時域譜圖，根據(jù)試驗結果繪制了各測點振動加速度均方根隨NPSHA的變化表。研究表明：

3、3種流量下，NPSHA小于2.84、2.92、3.45 m時，加速度均方根值急劇升高，可作為振動法確定出的臨界空蝕余量NPSH3值；較各測點的X方向而言，Y方向更適合作為空化振動監(jiān)測點；測點2Y處和測點3更適合作空化振動監(jiān)測點。
　　(3)為了進一步研究泵空化時的振動頻率特性，文中根據(jù)試驗獲得的振動頻譜圖繪制了各流量下不同NPSHA時高能量頻率范圍變化表。分析表明：空化前后振動能量較高的頻率范圍隨NPSHA的降低逐漸加寬，主頻附近

4、的次諧波明顯增多，同時振動幅值顯著提高；3種流量下從高能量頻率范圍變寬來預測泵臨界空蝕余量NPSH3值為2.64、2.82、3.14m。這種方法略滯后于能量法預測得到的結果。
　　(4)在離心泵閉式試驗臺上，用BSWA801型噪聲振動分析儀測量了不同空蝕狀態(tài)時噪聲的A聲級，繪制出了A聲級與可用空蝕余量NPSHA的關系曲線。研究表明：在3種流量下，NPSHA小于3.04、3.12、3.45 m時，A聲級急劇升高，可作為噪聲法確定出的

5、臨界空蝕余量NPSH3值。這較能量法預測臨界空蝕余量略早。
　　(5)采用1/3倍頻程測定了不同空化余量下噪聲頻率成分。文中根據(jù)試驗數(shù)據(jù)繪制出了最大聲壓級對應的中心頻率與NPSHA的折線圖。研究發(fā)現(xiàn)：3種流量下從中心頻率躍升來預測泵臨界空蝕余量NPSH3值為3.04、2.92、3.75m。這與用A聲級預測出的結果較吻合。在3種流量下，泵嚴重空蝕（即泵揚程明顯降低）時NPSHA為2.53、2.71、3.04m，其中心頻率均為3150