离心泵噪声分析：CFD模拟与声振耦合研究

"离心泵水动力噪声预测 (2011年)，上海理工大学学报" 本文主要探讨了如何运用计算流体动力学（CFD）技术来预测离心泵的水动力噪声。离心泵在运行过程中，由于内部复杂的三维流动特性，会产生噪声，这不仅影响设备的正常工作，还可能对周围环境造成噪音污染。因此，理解和预测这种噪声至关重要。 首先，作者采用CFD方法对离心泵的内部流动进行了三维数值模拟。通过这种方式，可以细致地分析流场的动态特性，包括速度、压力和涡旋等流动参数的变化，这些都是噪声产生的根源。CFD模拟能够揭示泵内部流动的非定常特性，为后续的噪声分析提供基础数据。 接着，研究人员从非定常计算中提取出偶极子声源信息。偶极子声源是一种简化的声源模型，用于描述周期性流动产生的声波。在离心泵中，这些偶极子声源是噪声的主要贡献者。通过分析这些声源，可以更好地理解噪声的产生机制。 然后，文章运用边界元计算方法来研究噪声传播问题。边界元法是一种处理边界条件的数值方法，适用于声学问题的求解。通过这种方法，可以计算不同条件下边界上的声压响应。作者对比了考虑和不考虑结构振动时的边界响应，发现考虑结构振动的情况下，声场分布更为准确，更接近实际工况。 进一步，论文基于声振耦合计算，探讨了泵内偶极子噪声的辐射水平。声振耦合是指流体动力学噪声与结构振动之间的相互作用，这种耦合效应在预测整体噪声水平时不可忽视。通过耦合计算，可以更全面地评估泵的噪声性能，从而为减噪设计提供依据。 该研究为离心泵噪声控制提供了理论支持和技术手段，对于提高泵的噪声性能和优化设计具有重要意义。同时，这种方法也可以推广到其他流体机械的噪声预测和控制中，具有广泛的应用价值。这项工作是由上海理工大学的研究团队完成，得到了国家自然科学基金和上海市重点学科建设项目的资助，体现了我国在该领域的研究实力。