Experimental Research on Cavitation-induced Vibration and Noise of Centrifugal Pumps under Variable Flow Rate Conditions

سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 23

فایل این مقاله در 15 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-19-11_017

تاریخ نمایه سازی: 22 مهر 1405

چکیده مقاله:

To investigate cavitation-induced vibration and noise characteristics in a centrifugal pump and their correlation with pressure pulsations, experiments were conducted in a semi-anechoic chamber using a closed-loop test rig. Cavitation intensity was regulated by adjusting inlet pressure under four flow conditions. High-speed imaging and synchronous measurements of pressure pulsations, vibration, and acoustic signals were performed, and frequency-domain and coherence analyses were applied. Results show that as NPSHa decreases from ۵.۲ m to ۱.۸ m, cavitation evolves from discrete bubbles at the impeller inlet to large-scale vapour clouds. Pressure pulsation energy is mainly concentrated at the blade-passing frequency (BPF) and its harmonics, distributed across low (<۵۰۰ Hz), mid (۱۵۰۰–۲۵۰۰ Hz), and high (۳۵۰۰–۴۵۰۰ Hz) frequency bands. With increasing cavitation, broadband noise in the mid–high frequency range of the internal sound field increases by ۳–۸ dB, while external noise remains relatively unchanged due to structural attenuation. Vibration responses exhibit distinct BPF peaks and broadband elevation in the mid–high frequency range, attributed to the combined effects of pressure pulsations and bubble collapse. As cavitation develops, bubble dynamics weaken rotor–stator interactions; however, pressure pulsations remain the dominant excitation source of vibration below ۴۰۰۰ Hz.

کلیدواژه ها:

نویسندگان

G. Rong

Key Laboratory of Special Pumps, Valves and Fluid Control System of Ministry of Education, Lanzhou ۷۳۰۰۵۰, China

H. Yu

Key Laboratory of Fluid Machinery and Systems, Gansu Province, Lanzhou ۷۳۰۰۵۰, China

J. Qi

Key Laboratory of Fluid Machinery and Systems, Gansu Province, Lanzhou ۷۳۰۰۵۰, China

J. Fei

Key Laboratory of Fluid Machinery and Systems, Gansu Province, Lanzhou ۷۳۰۰۵۰, China

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Chen, M., & Li, S. (۲۰۰۷). Coherence functions method for ...
  • Chen, Y., & Xiong, D. (۲۰۲۱). Vibration and noise testing ...
  • China State Bureau of Quality and Technical Supervision. (۱۹۹۹). Evaluation ...
  • Chudina, M. (۲۰۰۳). Noise as an indicator of cavitation in ...
  • Gao, B., Guo, P., Zhang, N., Li, Z., & Yang, ...
  • Guo, W., Bu, F., & Li, G. (۲۰۱۶). Coherence analysis ...
  • Wang, Y., Yuan, S., & Liu, H. (۲۰۱۷a). Theory and ...
  • Wang, Y., Zhao, Y., Dong, L., Dai, C., Liu, H., ...
  • Wu, H., Tan, D., Miorini, R. L., & Katz, J. ...
  • Yagi, Y., Murase, M., Sato, K., & Tsujimoto, Y. (۲۰۰۳). ...
  • Yao, Z., Wang, F., Qu, L., Xiao, R., He, C., ...
  • نمایش کامل مراجع