离心泵内部非定常流动诱导振动和噪声机理研究

低噪声、低振动的离心泵广泛应用在潜艇、舰船、泵站、住宅小区等领域。离心泵的流动振动和噪声已成为国外研究的重点和热点，国内在泵内部非定常流动诱导振动和噪声方面的研究几乎是空白。拟通过理论分析、数值模拟和实验相结合，研究非定常流动产生的脉动压力、诱导振动和噪声的机理和相互间的关系。将在一基于虚拟仪器技术的离心泵振动噪声实验台上，在不同运行工况下，进行进出口脉动压力、振动、水力噪声测试及内部流场PIV显示；基于实验测试数据，修正完善流动模型，进行离心泵内部流场的非定常数值模拟和内部声场模拟，研究离心泵非定常流动诱导产生振动和噪声的机理；基于离心泵内部固液耦合面的动态压力，仿真离心泵的叶轮和蜗壳的动力特性，获得固有频率和各阶模态；初步建立低振动低噪声设计方法。本项目旨在揭示离心泵内部非定常流动规律及其诱导产生振动和噪声的机理，提高我国离心泵振动和噪声的主动控制技术水平。

离心泵广泛应用于国民经济各领域，从航空航天、核电站到农业排灌、城市供水、石油、化工、电力等各部门。由于离心泵内部流动是复杂的三维非定常流动，许多流动现象的产生机理和流场结构仍不清楚，非定常流动诱导产生振动和噪声机理及规律也远未掌握。离心泵的流动振动和噪声已成为国外研究的重点和热点，国内在泵内部非定常流动诱导振动和噪声方面的研究几乎是空白。. 本项目基于虚拟仪器技术的离心泵振动噪声实验台上，在不同运行工况下，进行进出口脉动压力、振动、水力噪声测试及内部流场PIV显示；基于实验测试数据，修正完善流动模型，进行离心泵内部流场的非定常数值模拟和内部声场模拟，研究离心泵非定常流动诱导产生振动和噪声的机理；基于离心泵内部固液耦合面的动态压力，仿真离心泵的叶轮和蜗壳的动力特性，获得固有频率和各阶模态；初步建立低振动低噪声设计方法。本项目研究完善了泵领域的理论基础，提高了泵行业的技术水平，研究成果在工农业和国防上具有广阔的应用前景。. 项目组发表论文23篇，被SCI收录或待收录4篇，被EI或待收录21篇。申请专利7项，其中发明专利3项，获授权实用新型发明3项。研究成果获教育部和江苏省科技进步二等奖各1项。培养硕士研究生16名，已毕业11名。