一种基于流动噪声分析的高效低噪气液两相流泵设计方法技术

本发明专利技术提供一种基于流动噪声分析的高效低噪气液两相流泵设计方法，具体如下：1）对现有泵进行噪声数值计算，得到声压级频率响应曲线和外场指向性噪声分布图；2）分析噪声机理，找出影响噪声大小的主要因素，并分析改进泵的结构；3）对改进后的泵进行流场及声场的数值计算，判断水力性能及声学性能是否满足要求；4）对改进后的两相流泵进行模型试验，根据试验结果判断泵的水力性能及声学性能是否满足要求，直至得到满足期望性能的气液两相流泵。本方法以多个性能作为设计的技术指标，使得设计后的两相流离心泵不仅效率高而且噪声低。

【技术实现步骤摘要】
一种基于流动噪声分析的高效低噪气液两相流泵设计方法
本专利技术提供一种流体泵的设计方法，具体为一种基于流动噪声分析的高效低噪气液两相流泵设计方法。
技术介绍
离心泵不仅可用来输送单相介质，还可用以输送多相介质，如石油开采过程中的气液混输，输送易挥发液体等，在实际运输过程中，进口气相体积分率对泵的扬程、流量等会产生很大的影响。在泵内气液两相流动中，当进口气相体积分率升高时，泵内易发生气体聚集的现象，使得泵内流动稳定性变差，另一方面，随着气相体积分率的增加，液相流量会相应降低，根据进口速度三角形，此时进口液流角会减小，增加了冲击损失，这会反过来影响泵内的流量，使得流量减小，如此形成一个反馈，造成泵内流动的不稳定，使得流动诱导的噪声升高。因此，对泵结构进行优化，从而改善两相流动稳定性，扩大两相流动的运行范围，降低两相流动诱导噪声非常必要。目前关于离心泵的水力设计方法大多基于一元流动理论，如相似设计法、速度系数法、面积比法等。优化设计法主要采用正交试验设计法、速度系数法优化设计、损失极值法等。“获得离心泵蜗壳的高效低噪叶轮方法”(专利号：201本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于流动噪声分析的高效低噪气液两相流泵设计方法，具体包括：/n1)对现有泵进行噪声数值计算，得到声压级频率响应曲线和外场指向性噪声分布图；/n2)分析噪声机理，找出影响噪声大小的主要因素，并分析改进泵的结构；/n3)对改进后的泵进行流场及声场的数值计算，判断水力性能及声学性能是否满足要求，并改进至满足；/n4)对改进后的两相流泵进行模型试验，根据试验结果判断泵的水力性能及声学性能是否满足要求，并改进至满足；/n所述步骤2)包括：/na)根据声压级频率响应曲线，分析进口场点与出口场点处的声压级值是否大于设计值，如果大于综合调整叶片进口安放角、叶片出口安放角；找出并分析特征频率，适当调整叶...

【技术特征摘要】
1.一种基于流动噪声分析的高效低噪气液两相流泵设计方法，具体包括：
1)对现有泵进行噪声数值计算，得到声压级频率响应曲线和外场指向性噪声分布图；
2)分析噪声机理，找出影响噪声大小的主要因素，并分析改进泵的结构；
3)对改进后的泵进行流场及声场的数值计算，判断水力性能及声学性能是否满足要求，并改进至满足；
4)对改进后的两相流泵进行模型试验，根据试验结果判断泵的水力性能及声学性能是否满足要求，并改进至满足；
所述步骤2)包括：
a)根据声压级频率响应曲线，分析进口场点与出口场点处的声压级值是否大于设计值，如果大于综合调整叶片进口安放角、叶片出口安放角；找出并分析特征频率，适当调整叶轮直径或者蜗舌安放角；
b)根据不同频率下的外场指向性噪声分布图，分析轴频处与叶频处的噪声是否大于设计值；如大于，综合调整叶轮直径、叶片数、蜗舌安放角或叶片出口安放角；
步骤a)和b)中各参数改进的优先级别的排序：叶片数>叶片出口安放角>叶片进口安放角>蜗舌安放角>叶片曲率半径>叶轮直径。


2.根据权利要求1所述基于流动噪声分析的高效低噪气液两相流泵设计方法，其中，a)中当进口场点或出口场点处的声压级值大于设计值时，增大叶片进口安放角，或减小叶片出口安放角。


3.根据权利要求1所述基于流动噪声分析的高效低噪气液两相流泵设计方法，其中，b)中当轴频处的噪声大于设计值时，增加蜗舌安放角，或减小叶轮直径；当叶频处的噪声大于设计值时，增加叶片数或减小叶片出口安放角。

【专利技术属性】
技术研发人员：邵春雷，何爱霞，王胜，周剑锋，程文洁，包宁，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32