不同叶片冲角离心泵内流诱导振动噪声研究

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叶片参数对离心泵关死点性能影响的试验分析

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［］孔文彬，小明，８马江楠．式换热器板片失效分析板［］压力容器，０１２（）４－６Ｊ．２１，８９：２．４
２１０２年第４０卷第８期
文章编号：１００２（０２０００００５— ３９２１）８— ０１— ４
流
体
机
械
叶片参数对离心泵关死点性能影响的试验分析
吴贤芳。刘厚林，明高，谈董亮，任芸
（江苏大学流体机械工程技术研究中心，江苏镇江２２１）１０３
影响都比较复杂；３个参数对关死点性能的影响大小顺序为叶片出口宽度最大，叶片数次之，叶片数最小。研究结果对于现代离心泵的设计具有比较重要的参考意义。关键词：叶片参数；离心泵；关死点；验测试试中图分类号：Ｔ３Ｈ１１文献标识码：Ａｄｉ１．９９ｊｉｎ１００２．０２０．０ｏ：０３６／．ｓ．０５— ３９２１．８０１ｓ
摘
要：一直以来离心泵关死点扬程和功率都无法通过理论计算获得。以某比转数为９．２７的离心泵为研究对象，试
验测试了不同叶片出口角、叶片出口宽度和叶片数下关死点扬程和功率的变化规律。试验结果表明关死点扬程随着叶片出口角的增大变化较小，随着片出口宽度的增加一直增加，随着叶片数增加先减小后增大；参数对关死点功率的３个

离心泵振动原因分析和解决方案

离心泵振动原因分析和解决方案篇一：浅谈离心泵的结构、原理及振动的原因及处理浅谈离心泵的结构、原理及振动的原因及处理【摘要】目前，油田注水所用的注水泵机组分为离心泵和往复泵机组，其中离心泵使用广泛，流量在5-30000立方米每小时，扬程在8-4000米的范围内。

离心泵液体是连续流动的，所以离心泵排量均匀，压力平稳。

维修工作量少，特别是离心泵的排量可用出口闸门来调节，比往复泵相比方便很多，正是由于这些优点，所以离心泵在油田开发生产中得到广泛发展和应用。

为了确保生产任务的顺利完成，延长设备的使用寿命，我们注水泵工必须了解离心泵的结构、原理及出现故障的处理方法，以便更好的服务生产。

【关键词】离心泵振动处理1 多级离心泵的工作原理泵内灌满液体后，在原动机的带动下，叶轮高速的旋转，叶轮带动液体高速旋转。

产生离心力，液体受离心力的作用高速甩出，高速甩出的液体经过泵壳流道，增大压力，降低速度，最后进入排出管，当液体甩出的同时，中轮的中心形成低压或真空，与外界形成夺差，在大罐液柱压力的作用下，液体被压入叶轮的进口，于是旋转着的叶轮就连续不断地吸入和排出液体。

2 多级离心泵的组成离心泵的结构形式很多，作用原理都是相同的，所以主要零部件的形状是相近的，离心泵有六大部分组成：转动部分、泵壳部分、密封部分、轴承部分、传动部分、平衡部分。

下面对各部分的作用、构造及材质作一简单介绍。

转动部分包括：叶轮，叶轮是离心泵的最重要的零件，由前盖板、后盖板，轮鼓叶片组成。

它是把泵轴的机械能传给液体使其变成液体的压能和动能，泵的流量、扬程、效率都和叶轮的形状、尺寸的大小及表面粗糙度有着直接密切的关系，一般叶轮的外径越大，流道越窄产生的压力就越高，流道越粗糙流经叶轮时产生的水力损失就越大，所以对叶轮要进行流道加工，清除表面残渣。

轴套：一般是圆柱形。

是用来保护泵轴的，使泵轴不致于应腐蚀和磨损而影响其机械强度，它主要是与密封件配合使用，工作时，密封件静止，轴套旋转，防止泵同介质外漏，所以轴套是易磨损件。

离心泵内部流动PIV测试研究进展

研究是最基本和最值得信赖的方法。目前用于流动测量技术的先进实验仪器有热线热膜风速计（ＷＦ）ＨＡ、激光多普勒测速仪（Ｄ、相位多普勒Ｌ粒子分析仪（ＤＡ、声学多普勒水流仪（Ｄ）ＰＰ）ＡＶ以及粒子成像速度场仪（ＶＰ）等，这些仪器都有Ｉ
而这种非对称性的原因就是由于动静部件相互干涉的结果。因此离心泵设计中采用中心对称流假定有待修正。
系统又包括成像系统、分析显示系统和同步控制系统等。目前ＰＶ产品早已走向市场，如美国的ＴＩＩＳ公司和Ａｒｍｅｉ公司、德国的Ｌｖｓｎ公司以及ｅｏｔｃｒｓａｉｏｉ丹麦的Ｄｎｃ司等均有成套产品推出，ＰＶ系ａｔ公ｅＩ统各组件工作原理可以参考相应的ＰＶ产品说明Ｉ书，这里不再赘述。但是要成功测量到离心泵内
利用ＰＶ测量了半开式离心泵内部流场，在叶轮Ｉ
为了获得失速团的转动频率，Ｋａｓ利用快ｒｅｕ
速傅里叶变换对间隙处看到回旋和低速区的存在，并认为这可能导致回流的产生，也使得间隙和叶栅内部流动出现紊流现象。几乎所有学者所测得的离心泵内的绝对速度或相对速度场均显示出非对称性，
象人手。如动静部件干涉、旋转失速、空化现象和轴向旋涡等，综述了国内外利用Ｐ测试这些现象所取得的研究成 Ⅳ
果，最后对Ｐ技术在离心泵内的应用进行了展望。 Ⅳ
关键词：离心泵
模型泵
ＰＶ技术Ｉ
内流测量
流动现象
综述

离心泵噪声升高、振动的五大原因及分析

各种离心泵在使用过程中难免会有遇到出现噪声及振动的现象，那么离心泵出现噪声及振动的原因究竟是什么呢?01、出现汽蚀汽蚀是离心泵运行中出现噪声、振动和效率下降的主要原因，汽蚀不仅影响流体流动状态，而且影响其动态响应，从长远来看，汽蚀还可能引起离心泵通流部分表面的破坏、密封的失效和轴承磨损等。

02、泵轴与电动机不同心使用的离心泵产品属于带联轴器的离心泵系列，在安装过程中或者在检修以后由于电机与泵之间采用的是联轴器连接安装时导致了电机或者泵头出现了移位、或者在检修之后电机与泵之间的平衡没有调整好都会出现噪声及振动现象。

必须校正好才能解决此现象，也可以改选没有联轴器的离心泵例如：单级卧式离心泵。

03、出口流量太大很多用户在选用离心泵型号时由于缺少对离心泵性能的了解，在选择离心泵扬程时会觉得选一个高扬程的离心泵只要在这个扬程范围内都能使用。

由于这种想法往往会导致在使用过程中出现离心泵振动大有噪声的现象，因为离心泵扬程高而实际使用的扬程低这样会导致泵的出口流量超大，流量大了会导致吸水管阻力过大从而出现振动现象，严重时还会导致电机超电流导致烧电机的现象出现。

如果已经在使用中的离心泵是由于这种原因所致建议关小出口阀门或者改小离心泵叶轮。

04、离基础或者紧固件松动长时间使用的离心泵有可能出现基础螺栓或者离心泵电机螺栓泵体螺栓出现松动的现象，所以使用中要经常观察如出现螺栓松动现象需要紧固好。

05、离心泵轴承损坏每个离心泵轴承都有使用寿命高速旋转过程中都会出现磨损现象，如果转动部分有擦、磨现象就会出现比较大的噪声，如果轴承箱里面缺油也会导致轴承损坏并发出噪声或者振动现象。

如果选用离心泵作为管道增压输送，计划安装方便的离心泵建议选用：管道离心泵输送的水里面含有部分细微的颗粒例如沙粒建议选用:单级离心泵。

诱导轮性能影响因素的数值模拟及试验研究

.38 •2020年第3期诱导轮性能影响因素的数值模拟及试验研究张晓娜安阳堵宝鑫(北京航天动力研究所，北京；100076)摘要：诱导轮汽蚀性能是提高泵抗汽蚀性能的关键因素，也是降低火箭发动机储箱重量的关键因素。

本文采用AN-SYS Fluent软件对9种不同叶片进出口安装角变螺距诱导轮方案进行了数值模拟计算，全面分析了叶片进口、出口安装角对诱导轮水力性能及汽蚀性能的影响规律。

同时通过水力试验台采用2台基础泵分别对9个诱导轮方案进行水力性能和汽蚀试验，获取了诱导轮叶片进口、出口安装角对泵水力性能及汽蚀性能在水介质下的影响规律，为设计高汽蚀变螺距诱导轮提供了依据和经验。

关键词：变螺距诱导轮进口、出口安装角汽蚀性能数值模拟试验中图分类号：TH311 文献标识码：A引言火箭发动机的高速高压和高效化发展，对泵汽蚀性能提出了更高的要求。

而诱导轮作为提高离心泵汽蚀性能和降低发动机储箱重量的关键件得到了广泛的应用。

近年来，国内外研究者对诱导轮设计方法开展了大量而深入的研究。

从研究结果来看，相比于等螺距诱导轮，变螺距诱导轮以较小的叶片进口安装角获得了较小的进口流量系数，从而保证诱导轮具有良好的汽蚀性能，同时，以较大的叶片出口安装角获得了足够的扬程，从而能够更好的满足离心泵进口能量需求。

因此，在变螺距诱导轮的研究方面出现了许多优秀的设计理念和方法。

在变螺距诱导轮设计中，朱祖超等[1]阐述了变螺距诱导轮的设计原理，建立了汽蚀性能和出口扬程的理论计算公式，从而为高汽蚀性能诱导轮高速离心泵机组的设计奠定了理论基础。

孙建等[2]较为系统完善地提出了一套变螺距诱导轮的设计步骤。

刘厚林等[3]研究了角度变化系数m对诱导轮性能的影响，认为诱导轮的扬程与效率、临界空化余量随着角度变化系数的增加而逐渐降低。

宋沛原等[4]针对轮毂形状对诱导轮性能进行了研究，认为轮毂型线对诱导轮扬程有显著影响。

流体脉动诱发离心泵振动的分析

流体脉动诱发离心泵振动的分析摘要：分析了炼油厂大芳烃装置抽提进料泵P-2401/B的振动故障，通过频谱分析结合现场实际检修情况对比验证，找到叶轮通过频率和流体激振诱发轴承箱机械振动的原因。

关键词：离心泵；叶轮通过频率；流体激振；频谱分析；振动；1、引言随着炼油厂各大装置对生产品需求的增大，导致设备长期满负荷运转，由于各种因素交加，经常会造成设备故障突发，其中机械振动就属于较为典型的故障之一，而引起离心泵振动的原因有多种，常见的机械问题：如转子动不平衡，动静摩擦，对中不良，轴承故障，基础松动，管线憋劲等；工艺操作问题：如泵出现抽空，汽蚀现象等。

但还有一种情况与流体激振力有关，研究表明流体动态激振力对离心泵叶轮及转子系统的运转有很大的影响。

2、流体脉动引发振动特点与原因分析叶轮通过频率是离心泵由于流体的压力脉动产生的常见的振动频率成分之一。

而叶轮通过频率振动是流体机械的流道内产生压力脉动所诱发的高频振动，其频率是整圈叶轮流道数与转速频率的乘积，即液体通过每个流道时发生突变或不连续处就会产生一次压力脉动，且这种压力单次持续的时间不长，有可能呈现一定的周期性。

叶轮的选型、管路设计不合理、安装偏差或运行磨损，亦或者动平衡没有做好，都会导致设备运行偏离最优工况，使叶轮出口流速分布含有一定的切向速度分量，从而产生旋涡或脱流现象，引发较大的流体脉动，诱发叶轮通过频率的振动。

3、设备和监测情况简介炼油厂大芳烃装置P-2401/B抽提进料泵，位于大芳烃抽提单元中间罐区，介质为芳烃，主要依靠该泵将介质供给到预加氢重整、歧化、异构化等维持物料平衡，该泵设备型号为HZE100-80-400，转速2950r/min，流量111.2m3/h，扬程：179m功率110KW。

自2016年11月19日解体大修更换新轴承和新叶轮后机泵运行一直振动大，直至2017年3月27日引发跳车故障。

期间使用BH550进行监测，发现该泵驱动端与非驱端水平向振动烈度一直偏高，运行过程中最小振动为6.0mm/s，最大振动为8.9mm/s，均超过了现行国标(GBT29531—2013)规定的泵振动值不应超过4．5 mm／s。

不等间距叶片对离心泵性能影响分析

收稿日期：2015-07-14 修订日期：2015-11-13基金项目：国家自然科学基金（51309119）；江苏省工业支撑（BE2014879）；江苏高校优势学科建设工程资助项目（PAPD）作者简介：刘厚林，江苏溧水人，研究员，博士生导师，主要从事泵现代设计理论与方法的研究。

镇江江苏大学流体机械工程技术研究中心，212013。

Email:*****************.cn不等间距叶片对离心泵性能及压力脉动影响分析刘厚林，吕云，王勇，黄浩钦，董亮（江苏大学流体机械工程技术研究中心，镇江212013）摘要：为研究叶片不等间距对离心泵性能及压力脉动影响，为离心泵优化设计提供依据，以一比转数为132.7离心泵为研究对象，基于转子自动平衡理论建立了3种叶片不等间距叶轮模型，并对模型泵全流场进行了CFD数值计算，获得了模型泵外特性、叶轮内流分布及蜗壳内压力脉动信息。

利用外特性试验验证了计算方法的准确性，并对叶片不等间距与原等间距叶轮模型计算结果进行了对比分析。

分析表明：叶片不等间距布置会使泵扬程降低，效率升高，且最小角间距越小，扬程下降越明显，效率上升越明显，但最小角间距为45°、50°、55°时，3个工况下的扬程、效率计算值变化幅度均保持在5%以内，满足设计要求；叶片不等间距布置后叶轮工作面附近的低速区更明显，且主要存在于较宽流道，最小角间距越小，低速区范围越大；叶片不等间距模型在145 Hz及其谐频处产生了新的压力脉动峰值，一定程度上改善了压力脉动频谱平稳性,其中最小角间距为45°、50°的2种模型在此处的脉动量整体比叶频处脉动量还大。

该研究结果可为离心泵优化设计提供参考。

关键词：离心泵；计算机仿真；压力；叶片不等间距；水力性能；压力脉动中图分类号：TH311文献标识码：A0 引言离心泵是一种广泛应用于民生、军事等领域的通用旋转机械。

离心泵运行过程中内部流动极为复杂，尤其是偏工况下经常伴有流动分离、汽蚀、振动等不稳定现象，影响机组正常工作[1]。

离心风机振动噪声及压力脉动实验研究

离心风机振动噪声及压力脉动实验研究蔡建程;鄂世举;蒋永华;焦卫东;王冬云【摘要】利用传声器、加速度计、微型精密压力传感器对离心风机噪声、管道振动及压力脉动进行测量分析.结果表明,在风机噪声、管道振动、压力脉动频谱中与叶轮转动相关的离散分量明显,旋转频率分量最大;离散频率处噪声、振动与压力脉动相干函数值在0.5以上,而宽频分量处的相干函数值较小;管道内强烈压力脉动主要在距离风机出口5D(D为管道水力直径)的范围内,强度与参考动压ρv 2b/2(ρ 为流体密度,v b为体积速度)相当;在10D以后,管内流场趋于均匀,压力脉动值约为参考动压的20％;压力脉动频谱中旋转频率分量最为明显,其幅度在风机出口2D～4D 附近达到最大,为参考动压的25％左右.【期刊名称】《中国机械工程》【年(卷),期】2019(030)010【总页数】8页(P1188-1194,1206)【关键词】离心风机;压力脉动;噪声;振动【作者】蔡建程;鄂世举;蒋永华;焦卫东;王冬云【作者单位】浙江师范大学工学院,金华,321004;浙江师范大学工学院,金华,321004;浙江师范大学工学院,金华,321004;浙江师范大学工学院,金华,321004;浙江师范大学工学院,金华,321004【正文语种】中文【中图分类】TH430 引言管道流动广泛存在于能源动力、机械工程、石油化工、暖通空调、航空航天、船舶海洋、农业工程等众多领域。

管道流动经常由泵、风机及压缩机等流体机械驱动。

流体机械出口的非定常流动(如往复式流体机械周期性排气、叶轮式流体机械叶轮出口的射流——尾迹)将在下游管道中产生压力波动，进而造成管路系统的振动与噪声[1-2]。

流体机械出口非定常流场一方面在管道内向下游流动，所到之处产生流体动力性压力脉动即伪声(pseudo sound)[3]；另一方面非定常流动的速度、压力脉动分别是气动或水动噪声的四极子源和偶极子源，它们产生声波，声波在管内向上游及下游传播[4]。

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ｂｌａｄｅｉｎｌｅｔｉｎｃｉｄｅｎｃｅｎｇａｌｅ，ｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｓｈｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｎｄｂｌａｄｅｐａｓｓｉｎｇｆｒｅｑｕｅｎｃｙｐｅａｋｏｆｎｏｉｓｅｓｉｇｎａｌｖａｒｉｅｄ
（１．ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉａｎｇｓｕ２１２０１３，Ｃｈｉｎａ；２．ＪｉａｎｇｓｕＺｈｅｎｈｕａＰｕｍｐＩｎｄｕｓｔｒｙＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｔａｉｚｈｏｕ２２５５００，Ｃｈｉｎａ）
ｉｎｔｉｒｃａｔｅｌｙ，ｂｕｔｗｈｅｎｔｈｅｉｎｃｉｄｅｎｃｅｎｇａｌｅｉｓ９。，ｔｈｅｎｏｉｓｅｓｉｇｎａｌｉｎ１７５０ —２２５０Ｈｚｄｉｓａｐｐｅａｒｓ．
关键词：离心泵；冲角；振动；噪声；试验中图分类号：ＴＨ３１１文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５— ０３２９．２０１３．００１
ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＦｌｏｗＩｎｄｕｃｅｄＶｉｂｒａｔｉｏｎａｎｄＮｏｉｓｅｉｎＣｅｎｔｒｉｆｕｇａｌＰｕｍｐｓｗｉｔｈ
ＤｉｆｅｒｅｎｔＢｌａｄｅＩｎｌｅｔＩｎｃｉｄｅｎｃｅＡｎｇｌｅ
ＷＡＮＧＹｏｎｇ，ＬＩＵＱｉｎｇ，ＬＩＵＤｏｎｇ — ｘｉ，ＷＡＮＧＪｉａｎ，ＴＡＮＧＸｉａｏ－ｃｈｅｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｅｎｔｉｆｒｕｇａｌｐｕｍｐｃｌｏｓｅｄｅｘｐｅｉｒｍｅｎｔｌａｒｉｇ，ｔｈｅｌｆｏｗｉｎｄｕｃｅｄｖｉｂｒａｔｉｏｎａｎｄｎｏｉｓｅｓｉｇｎｌｓａｏｆｍｏｄｅｌｐｕｍｐｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｎｃｉｄｅｎｃｅａｎｇｌｅｉｎｔｈｅｆｕｌｌｌｆｏｗｒａｎｇｅａｒｅｍｅａｓｕｒｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄ．ＲｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｈｅｔｒｅｉｓａＩｌｏｐｔｉｍａｌｖｌｕａｅｆｏｒｐｅｆｒｏｒｍａｎｃｅｏｆｃｅｎｔｉｒｆｕｇｌａｐｕｍｐｓ，ｔｈｅｉｎｌｆｕｅｎｃｅｏｆｌｆｏｗｉｎｄｕｃｅｄｖｉｂｒａｔｉｏｎｏｎｖｏｌｕｔｅｉｓｔｈｅｌａｒｇｅｓｔ．Ａｓｔｈｅｉｎｃｒｅｓｅａｏｆ
未清楚，有待进一步深入研究。
声信号并对其进行了处理和分析。研究结果表明：叶片进口冲角存在一个最优值，使离心泵的性能最佳；模型泵内部流
动诱导的振动对泵体的影响最大，随着叶片进口冲角的增加，在各流量下模型泵噪声信号的轴频和叶频能量峰值均没有
明显变化规律，但当频段内的噪声信号消失。
２０１３年第４１卷第７期
文章编号：１００５—０３２９（２０１３）０７— ０００１一ｏ４
流
体
机
械
不同叶片冲角离心泵内流诱导振动噪声研究
王勇，刘庆’ 。刘东喜，王健。唐晓晨
（１．江苏大学，江苏镇江２１２０１３；２．江苏振华泵业制造有限公司，江苏泰州２２５５００）摘要：基于离心泵流动诱导振动噪声的试验测试系统，测量了不同叶片进口冲角模型泵在全流量范围内的振动和噪
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｅｎｔｉｒｆｕｇａｌｐｕｍｐ；ｉｎｃｉｄｅｎｃｅａｎｌｅｇ；ｖｉｂｒａｔｉｏｎ；ｎｏｉｓｅ；ｅｘｐｅｉｒｍｅｎｔ
１前言离心泵运行时产生的振动和噪声日益成为社