电站轴流引风机叶片通过频率振动超标问题机理分析及治理 被引量：9

1

作者 许剑 夏小飞 +3 位作者 李凯伦 郑金 王星 马翔 《中国电力》 CSCD 北大核心 2019年第7期117-122,共6页

在广泛调研及查阅文献的基础上,系统研究了国内燃煤发电机组轴流引风机在环保改造后普遍存在的叶片通过频率振动超标问题,通过以国内某电厂引风机叶片通过频率振动治理的典型案例为研究对象,对叶片通过频率振动超标现象的内在机理及治... 在广泛调研及查阅文献的基础上,系统研究了国内燃煤发电机组轴流引风机在环保改造后普遍存在的叶片通过频率振动超标问题,通过以国内某电厂引风机叶片通过频率振动治理的典型案例为研究对象,对叶片通过频率振动超标现象的内在机理及治理过程进行了详细分析。研究结果表明,叶顶间隙均匀度、机壳圆度、叶片同步性、叶片形态一致性、叶轮平衡状态、出口烟道形式等多种因素均会对该振动问题产生影响。最后对不同原因引起的叶片通过频率超标问题给出了相应的治理方案。该研究结果及治理经验可用于治理电站轴流引风机叶片通过频率振动超标问题。 展开更多

关键词 燃煤电厂 风机振动 叶片通过频率 轴流引风机

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流场脉动下引风机叶片断裂分析与试验研究

2

作者 臧盛 沈德明 杨建刚 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期129-134,共6页

针对某型汽动静叶可调引风机叶片断裂故障开展计算分析和试验研究。通过振动试验和模态实验,获取不同转速和开度下风机振动信号以及叶片固有频率,根据相似理论绘制风机不同转速下性能曲线,求得与流量对应的转速-开度曲线,由失速线划定... 针对某型汽动静叶可调引风机叶片断裂故障开展计算分析和试验研究。通过振动试验和模态实验,获取不同转速和开度下风机振动信号以及叶片固有频率,根据相似理论绘制风机不同转速下性能曲线,求得与流量对应的转速-开度曲线,由失速线划定风机运行禁区。试验结果表明,转速一定时,随着静叶开度增大,叶片通过频率及其谐波分量幅值增大,结合模态实验发现风机在796~912 r/min转速区间运行时,叶片固有频率和叶片通过频率及其谐波分量重合,引发叶片共振。风机应避开共振转速区间运行并避免在转速禁区内运行。 展开更多

关键词 汽动引风机 叶片断裂 气流脉动 叶片通过频率 运行特性

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基于OCSVM的燃气轮机叶片断裂故障诊断方法 被引量：4

3

作者 江志农 党伟 +1 位作者 胡明辉 冯坤 《机械设计与制造》 北大核心 2022年第12期1-5,10,共6页

针对管道、发电等行业使用的燃气轮机转子叶片断裂故障问题,开展了叶片断裂故障诊断方法研究。首先,基于燃气轮机叶片尾流激振力产生机理和转子叶片断裂进一步引发的突发不平衡振动机理,提出了基于转子叶片通过频率(BPF)成分振动幅值、... 针对管道、发电等行业使用的燃气轮机转子叶片断裂故障问题,开展了叶片断裂故障诊断方法研究。首先,基于燃气轮机叶片尾流激振力产生机理和转子叶片断裂进一步引发的突发不平衡振动机理,提出了基于转子叶片通过频率(BPF)成分振动幅值、转子工频振动幅值及同截面不同方向的转子工频振动相对相位的燃气轮机叶片断裂故障敏感特征集。然后,以各级BPF振动幅值为输入参数,基于单分类支持向量机(OCSVM)建立了叶片故障识别模型;进一步地,将该识别模型与叶片断裂引发的突发不平衡故障诊断规则结合,构建了一种燃气轮机叶片断裂故障诊断方法。最后,利用某型燃气轮机叶片断裂故障案例数据,验证了提出的特征参数和叶片断裂故障诊断方法的有效性。 展开更多

关键词 燃气轮机 叶片断裂 故障诊断 叶片通过频率 OCSVM

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静叶可调轴流式引风机叶片断裂原因分析及对策 被引量：16

4

作者 李永乐 骆贵兵 杨辉 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期114-119,共6页

某600 MW机组静叶可调轴流式引风机采用小汽轮机驱动,运行中发生叶片断裂问题,断裂面启裂位置为叶轮与调频环焊接位置。通过分析风机运行参数及断裂叶片理化检测结果发现,风机叶轮与调频环焊缝处存在疲劳导致叶片断裂。为解决叶轮与调... 某600 MW机组静叶可调轴流式引风机采用小汽轮机驱动,运行中发生叶片断裂问题,断裂面启裂位置为叶轮与调频环焊接位置。通过分析风机运行参数及断裂叶片理化检测结果发现,风机叶轮与调频环焊缝处存在疲劳导致叶片断裂。为解决叶轮与调频环处焊缝开裂问题,对叶轮进气侧调频环位置及结构进行优化改进,新调频环焊接在叶片根部,并更改为口圈结构;为避开新调频环位置改变后叶片的固有频率,通过叶片测频工作测试引风机叶片在设计转速范围内叶片通过频率发生共振的转速约为752、1098 r/min,引风机实际运行转速应与共振转速保持一定的避开率。 展开更多

关键词 静叶可调 汽动引风机 调频环 疲劳裂纹 叶片通过频率 共振

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燃气轮机压气机动叶片断裂故障振动特征及其诊断方法 被引量：7

5

作者 党伟 胡明辉 +1 位作者 江志农 冯坤 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期7-19,共13页

动叶片断裂是燃气轮机的主要故障模式之一,研究叶片断裂故障的振动特征及诊断方法对保障燃气轮机安全可靠运行至关重要。基于叶片尾流激振力产生机理,研究了燃气轮机叶片振动响应传递路径及尾流激振力变化规律,构建了静子叶片振动响应模... 动叶片断裂是燃气轮机的主要故障模式之一,研究叶片断裂故障的振动特征及诊断方法对保障燃气轮机安全可靠运行至关重要。基于叶片尾流激振力产生机理,研究了燃气轮机叶片振动响应传递路径及尾流激振力变化规律,构建了静子叶片振动响应模型,推导了转子叶片断裂后振动响应的变化规律。基于叶片通过频率及工频振动分量的响应特征,提出了基于改进启发式分割算法(IHSA)的叶片断裂故障识别方法,可实现叶片断裂的故障类型判断与及时告警。进一步根据振动响应特征及实际燃气轮机运行控制原理,构造了叶片断裂位置识别因子γ,通过同一转子上各级叶片γ值的对比可实现断裂位置的辨识。结合故障识别方法与断裂位置辨识方法,提出了一种燃气轮机压气机动叶片断裂故障的诊断方法。某型燃气轮机故障案例分析证实了振动特征与诊断方法在工程应用中的有效性。 展开更多

关键词 燃气轮机 叶片断裂 故障诊断 叶片通过频率 启发式分割算法(HSA)

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混流泵压力脉动特性及其对流动诱导噪声的影响 被引量：50

6

作者 郑源 陈宇杰 +4 位作者 毛秀丽 王惠芝 施伟 阚阚 张玉全 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第23期67-73,共7页

为了研究不同工况下混流泵内部压力脉动特性及其对流动诱导噪声的影响,基于RANS方程和SST k-ω湍流模型,对混流泵进行非定常数值计算,在此基础上取叶片表面非定常压力脉动作为声源,采用间接边界元法对由叶片旋转偶极子源所引起的外场噪... 为了研究不同工况下混流泵内部压力脉动特性及其对流动诱导噪声的影响,基于RANS方程和SST k-ω湍流模型,对混流泵进行非定常数值计算,在此基础上取叶片表面非定常压力脉动作为声源,采用间接边界元法对由叶片旋转偶极子源所引起的外场噪声进行数值计算。结果表明:混流泵叶轮进出口处的压力脉动幅值均是沿着轮缘到轮毂逐渐减小,叶轮进口处压力系数的最大值是出口处的2倍;沿着蜗壳周向,隔舌部位处压力脉动最为剧烈,随着监测点的位置远离隔舌,其压力脉动情况逐步改善;不同工况下,混流泵内各处的压力脉动主频均保持叶片通过频率不变;混流泵叶轮和蜗壳之间的动静干涉作用是引发流动诱导噪声的主要原因;流动诱导噪声的主频是由压力脉动主频以及泵体结构的固有频率综合决定的;不同工况下,混流泵内部压力脉动程度越强,该工况对应的流动诱导噪声辐射水平越强。该文对混流泵机组的稳定运行以及流动诱导噪声的控制提供了参考。 展开更多

关键词 泵 压力 叶轮 混流泵 压力脉动 流动诱导噪声 叶片通过频率 动静干涉

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离心泵叶轮出口宽度对泵腔内压力脉动分布的影响 被引量：18

7

作者 戴菡葳 刘厚林 +2 位作者 丁剑 谈明高 王勇 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期20-25,共6页

在试验和数值模拟相互验证的基础上,开展叶轮出口宽度对离心泵泵腔内压力脉动分布影响的研究.通过试验和数值计算获得离心泵的外特性、泵腔内静压分布、泵腔内压力脉动分布及泵体表面的压力脉动幅值分布,并进行对比分析,结果表明:前泵... 在试验和数值模拟相互验证的基础上,开展叶轮出口宽度对离心泵泵腔内压力脉动分布影响的研究.通过试验和数值计算获得离心泵的外特性、泵腔内静压分布、泵腔内压力脉动分布及泵体表面的压力脉动幅值分布,并进行对比分析,结果表明:前泵腔内静压和压力脉动幅值随出口宽度的增大而增大,随半径的减小而增大;后泵腔内静压和压力脉动随出口宽度和半径的变化不十分明显.综合考虑外特性和压力脉动,在比转数ns=97时叶轮出口宽度与叶轮出口直径之比应小于0.06;为了使压力脉动在泵腔内有效地衰减,出口宽度与前腔间隙的比值在1.81附近时最佳.研究结果可用于指导离心泵叶轮的优化设计. 展开更多

关键词 离心泵 压力脉动 叶片通过频率 叶轮出口宽度

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离心泵压力脉动对流动噪声影响的试验研究 被引量：69

8

作者 袁寿其 薛菲 +1 位作者 袁建平 汤跃 《排灌机械》 EI 2009年第5期287-290,共4页

为了研究离心泵内部压力脉动和流动噪声在不同工况下的变化规律及其关系,采用试验方法,用高频压力传感器和水听器分别采集离心泵出口脉动压力和流动噪声信号,并进行时频域和自功率谱分析.结果表明:各工况下,叶片通过频率是压力脉动和流... 为了研究离心泵内部压力脉动和流动噪声在不同工况下的变化规律及其关系,采用试验方法,用高频压力传感器和水听器分别采集离心泵出口脉动压力和流动噪声信号,并进行时频域和自功率谱分析.结果表明:各工况下,叶片通过频率是压力脉动和流动噪声的主频,这是由叶轮和蜗舌之间的动静干涉引起的,而流动噪声在轴频二倍频(44.8 Hz)和224.8 Hz处也有明显峰值,这是由叶轮叶片数和蜗壳壳体振动引起的.小流量和设计流量下,流动噪声频谱与压力脉动频谱形状比较相符,流动噪声可以近似看作是由压力脉动引起的;随着流量的增大,流动噪声频谱除了包括压力脉动的主频外,还包括汽蚀和湍流等引起的500 Hz以上的高频部分. 展开更多

关键词 离心泵 流动噪声 压力脉动 叶片通过频率 汽蚀 湍流

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水泵水轮机无叶区压力脉动产生机理研究 被引量：17

9

作者 徐洪泉 陆力 +1 位作者 王万鹏 赵立策 《中国水利水电科学研究院学报》 北大核心 2020年第4期248-256,共9页

抽水蓄能电站厂房振动问题是影响电站及电网安全稳定运行的关键技术难题。本文首先介绍了水泵水轮机无叶区压力脉动的幅值和频率特性,总结出无叶区压力脉动幅值大于其它位置、水轮机工况无叶区压力脉动幅值大于水泵工况、水泵水轮机水... 抽水蓄能电站厂房振动问题是影响电站及电网安全稳定运行的关键技术难题。本文首先介绍了水泵水轮机无叶区压力脉动的幅值和频率特性,总结出无叶区压力脉动幅值大于其它位置、水轮机工况无叶区压力脉动幅值大于水泵工况、水泵水轮机水轮机工况大于常规混流式水轮机等规律性特征,指出了无叶区压力脉动的主频为叶片通过频率。其次,本文应用自由涡环量等于常数原理,通过对水泵水轮机水轮机最优工况远离运行区、水轮机工况转轮叶片进口速度三角形、飞逸转速工况压力脉动幅值最大等问题的深入分析,提出了水泵水轮机水轮机工况无叶区高幅值压力脉动源自于转轮叶片进水边正面脱流产生的自由涡这一机理性认识。 展开更多

关键词 抽水蓄能电站 水泵水轮机 无叶区 压力脉动 脱流 自由涡 叶片通过频率

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海上风力发电单立柱支撑结构拟静力分析 被引量：7

10

作者 孟珣 侯金林 +2 位作者 于春洁 黄维平 李华军 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期89-94,110,共7页

海上风电支撑结构不同于一般海洋结构物,它受到复杂的风机气动荷载、机械控制荷载和海洋环境荷载的多重作用。文章针对海上某单立柱风电支撑结构,通过分析其结构固有频率的约束限制以及外环境荷载的动力特性,综合考虑外环境荷载尤其是... 海上风电支撑结构不同于一般海洋结构物,它受到复杂的风机气动荷载、机械控制荷载和海洋环境荷载的多重作用。文章针对海上某单立柱风电支撑结构,通过分析其结构固有频率的约束限制以及外环境荷载的动力特性,综合考虑外环境荷载尤其是风机荷载的动力放大影响,给出海上单立柱风电支撑结构的拟静力分析思路。并进行极端及操作工况下支撑结构在风、浪、流环境荷载组合作用的应力计算和强度分析。提出该种结构在使用现有海洋结构物设计规范和风机设计规范时的注意事项。该分析比较结果及结论可作为海上类似风电支撑结构的设计参考。 展开更多

关键词 海上风力发电 叶片通过频率 结构固有频率 极端工况 操作工况

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多级压气机喘振边界点的通道流动特征 被引量：4

11

作者 魏沣亭 李应红 +2 位作者 张百灵 陈东林 张朴 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2008年第4期10-14,共5页

进行台架试验,获取了试验发动机喘振边界点的压气机通道压力信号。对压力信号进行了频谱分析,以确定喘振边界点的通道流动特征。分析结果表明,与高转速时流动状态较好的情形相比,发动机工作点处于喘振边界时,压气机第1级静子通道压力信... 进行台架试验,获取了试验发动机喘振边界点的压气机通道压力信号。对压力信号进行了频谱分析,以确定喘振边界点的通道流动特征。分析结果表明,与高转速时流动状态较好的情形相比,发动机工作点处于喘振边界时,压气机第1级静子通道压力信号频率成分中,第1、2级转子叶片通过频率信号BPF1、BPF2和以550 Hz为中心的谐波成分幅值显著增强,在550Hz附近出现多根强幅值的谱线;从较高转速减速时,BPF1、BPF2的幅值先是迅速增大,随后随工作转速减小而逐渐减小,与此不同的是,550 Hz附近频率成分则是随转速减小而逐渐增强的。对试验发动机而言,所获得的喘振边界点通道流动特征可望用于压气机工作稳定性的实时监控和预警。 展开更多

关键词 多级压气机 稳定性 频谱分析 叶片通过频率

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高比转速斜流泵内部压力脉动特性的实验研究 被引量：10

12

作者 张德胜 王超超 +2 位作者 董亚光 石磊 金永鑫 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期27-34,共8页

为了研究不同工况下高比转速斜流泵内部压力脉动特性和规律,选取某高比转速斜流泵模型为研究对象,在斜流泵叶轮进口段至导叶出口段设置7个压力脉动监测点,采用微型压力脉动传感器采集不同工况下的压力脉动时域信号,并进行频域特性分析... 为了研究不同工况下高比转速斜流泵内部压力脉动特性和规律,选取某高比转速斜流泵模型为研究对象,在斜流泵叶轮进口段至导叶出口段设置7个压力脉动监测点,采用微型压力脉动传感器采集不同工况下的压力脉动时域信号,并进行频域特性分析。实验结果表明,不同流量工况下,叶轮进口到导叶出口的压力脉动幅值依次降低,同时压力脉动所呈现出的周期性相似波动规律也依次减弱。叶轮进口压力脉动周期性相似波动规律较好,压力脉动幅值也最大,而叶轮出口受叶轮进口流动分离形成的低频大尺度漩涡及叶顶泄漏涡的影响,在小流量工况下的压力脉动周期性相似波动规律相对减弱。导叶进口只有在额定工况1.0Q_(opt)下压力脉动才有动静相干周期性相似波动规律,而导叶出口处的压力脉动幅值最小且在受到导叶数及其发生失速可能产生的低频大尺度漩涡和叶轮出口回流等漩涡的影响,在小流量工况下呈现较弱的周期性相似波动规律。此外,不同工况下叶轮进出口及导叶进口的压力脉动主频都是叶片通过频率,同时叶轮进出口还存在叶片通过频率的高阶谐波,但在导叶出口处的压力脉动主频随流量的变化而变化。 展开更多

关键词 高比转速斜流泵 压力脉动 叶片通过频率 时频特性

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单级低速轴流压气机噪声特性实验研究 被引量：6

13

作者 李志彬 王晓宇 +2 位作者 孙晓峰 孙大坤 王叙理 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1275-1282,共8页

为研究单级低速轴流压气机的噪声特性,在压气机进气道的壁面上,采用由20路传声器组成的周向均布阵列对其前传噪声信号进行测量,获取频谱特性及周向模态特性,并将实验测得的结果与理论预测的结果进行对比分析。实验结果显示,在Tyler-Sof... 为研究单级低速轴流压气机的噪声特性,在压气机进气道的壁面上,采用由20路传声器组成的周向均布阵列对其前传噪声信号进行测量,获取频谱特性及周向模态特性,并将实验测得的结果与理论预测的结果进行对比分析。实验结果显示,在Tyler-Sofrin转静干涉理论上不存在可传播声模态的1倍和2倍叶片通过频率下,却检测到明显的信号峰值。进一步分析模态分解结果后发现,在这类低速轴流压气机的1倍和2倍叶片通过频率下存在其它的声模态产生机制。 展开更多

关键词 低速轴流压气机 传声器阵列 频谱 声模态 叶片通过频率

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燃气轮机1.5级轴流压气机气动噪声预测 被引量：1

14

作者 卢华兵 王正祥 +2 位作者 刘威 肖友洪 刘志刚 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期379-385,共7页

针对多排叶片旋转机械气动声源的复杂性,本文研究了一种预测多排叶轮气动噪声的数值模拟方法。基于混合计算方法研究了燃气轮机1.5级压气机的气动噪声特性,采用剪切应力传输湍流模型对1.5级轴流压气机的三维非定常流场进行全通道计算并... 针对多排叶片旋转机械气动声源的复杂性,本文研究了一种预测多排叶轮气动噪声的数值模拟方法。基于混合计算方法研究了燃气轮机1.5级压气机的气动噪声特性,采用剪切应力传输湍流模型对1.5级轴流压气机的三维非定常流场进行全通道计算并获得声源,基于变分形式的Lighthill声类比耦合声源信息预测了压气机噪声,并在压气机动态实验台开展了流场和噪声实验研究。结果表明:非定常压力脉动傅里叶变换后峰值主要出现在叶片通过频率及其谐波处,且压力幅值随着叶频阶数的升高而降低;前传噪声有明显的声学指向性,具有明显的偶极子特征,离散噪声包含可传播的高阶模态;数值仿真的结果与实验吻合较好,本文研究的数值计算方法对多排叶轮的气动噪声预测具有较高的精度。 展开更多

关键词 1.5级压气机 气动噪声 叶片通过频率 数值模拟 声类比理论 声学噪声 指向性 频域分析 声辐射

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固定导叶数对混流式水轮机水力波动影响分析 被引量：1

15

作者 徐良玉 郭俊勋 +5 位作者 顾承庆 厉洪祥 周大庆 程永光 郑源 阚阚 《中国农村水利水电》 北大核心 2022年第9期218-222,231,共6页

流体对转轮的激振力是影响机组稳定性的重要因素,而固定导叶和活动导叶的结构及布置对转轮前的流态形成至关重要。建立新安江电站全流道三维数值模型,在相同边界条件下计算对比不同的固定导叶数布置对机组振动的影响。计算结果表明,更... 流体对转轮的激振力是影响机组稳定性的重要因素,而固定导叶和活动导叶的结构及布置对转轮前的流态形成至关重要。建立新安江电站全流道三维数值模型,在相同边界条件下计算对比不同的固定导叶数布置对机组振动的影响。计算结果表明,更少的固定导叶数量会明显加剧转轮的振动不稳定性,具体表现在:在靠近顶盖和活动导叶迎水面位置涡量的增加;频率为转轮叶片通过频率(32.5 Hz)时,有4.83倍的力矩振幅,2.75倍的X径向力振幅和4.63倍的Y径向力振幅,固定导叶数量的减半使得导叶和转轮间动静干涉的作用加强,从而让半数导叶的机组出现了额外的两倍叶片通频的振动。 展开更多

关键词 混流式水轮机 固定导叶数 转轮叶片通过频率 机组不稳定性

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动静干涉作用下的抽水蓄能电站厂房楼板振动观测 被引量：7

16

作者 张飞 李有军 +1 位作者 王勇 赵博 《中国农村水利水电》 北大核心 2018年第7期169-173,177,共6页

动静干涉现象是流体机械中由于流体流动所产生的旋转部件与固定部件之间的流动干涉现象,这一现象在水泵水轮机中表现尤为突出。针对某抽水蓄能电站动静干涉所产生的厂房振动问题进行了试验观测,获得了不同负荷下动静干涉在厂房楼板各层... 动静干涉现象是流体机械中由于流体流动所产生的旋转部件与固定部件之间的流动干涉现象,这一现象在水泵水轮机中表现尤为突出。针对某抽水蓄能电站动静干涉所产生的厂房振动问题进行了试验观测,获得了不同负荷下动静干涉在厂房楼板各层间的传播情况及强度。针对测试电站,采用频谱分析方法对无叶区压力脉动及厂房振动进行了分析,研究结果表明:厂房各层楼板的振动以动静干涉频率100 Hz为主频;动静干涉频率自无叶区向厂房各层传播存在延迟;水轮机工况下,无叶区与厂房振动中动静干涉频率幅值之间呈正相关,随着负荷的增大有增大的趋势;水泵工况下,无叶区动静干涉强度弱于发电工况。 展开更多

关键词 动静干涉 厂房楼板振动 叶片通过频率 无叶区

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混流泵反向发电压力脉动及流动诱导噪声分析 被引量：2

17

作者 李照 《中国农村水利水电》 北大核心 2018年第12期134-137,142,共5页

为研究混流泵在进行反向发电时的压力脉动规律及流动诱导噪声分布规律,对混流泵全流道进行三维数值模拟,得出压力脉动幅值在转轮出口处最大,约为转轮进口的1.3倍,约为导叶进口的3倍,压力脉动幅值从轮毂到轮缘逐渐减小。导叶进口处压力... 为研究混流泵在进行反向发电时的压力脉动规律及流动诱导噪声分布规律,对混流泵全流道进行三维数值模拟,得出压力脉动幅值在转轮出口处最大,约为转轮进口的1.3倍,约为导叶进口的3倍,压力脉动幅值从轮毂到轮缘逐渐减小。导叶进口处压力脉动主频为转频,转轮进口处压力脉动主频为叶频。采用边界元法对混流泵进行法向发电时的声场进行研究,转轮区与导叶区产生的噪声以离散噪声为主,最大声压级可达120dB。因混流泵的固体结构与水流发生共振,压力脉动主频与流动诱导噪声主频不一致,使得噪声三阶叶频的声压级增大,约为叶片通过频率声压级的1.1倍。 展开更多

关键词 混流泵 反向发电 压力脉动 流动噪声 叶片通过频率

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