一、泵流致振动噪声分析技术背景

泵在运行过程中产生的噪声主要有：1）机械振动噪声，主要由轴承、基座等部位产生；2）叶轮的旋转，流体介质不稳定的压力脉动产生流动噪声；3）以及流体力作用在泵壳上产生振动噪声。其中流致振动噪声成分所占的比例最大。

二、泵流致振动噪声分析难点

泵流致振动噪声分析的难点主要有：

1）获得准确的 CFD 脉动流场结果。泵的内部结构比较复杂，CFD 计算精度难以保证。并且小空间内复杂结构的网格划分比较有挑战；
2）振动激励源的提取。CFD 计算输出时域的流场结果，而噪声需要在频域中计算，需要进行 FFT 转换。同时 CFD 计算网格和声学计算网格往往不是节点一致的网格，数据的交换需要精确的插值算法；

3）声振耦合计算。在流致振动噪声分析中，激励加载在泵壳结构中，对泵壳可外部的声学区域进行一体化建模，计算声振耦合的作用。

海基科技公司通过 PumpLinx+Actran 的联合解决方案解决泵流致振动噪声问题。PumpLinx 软件对泵的流体仿真精度和求解效率高。而 Actran 软件有专门的声源计算工具和声振耦合计算求解器。可以对流体激励加载、泵壳振动、噪声传播以及辐射的整个流程进行仿真分析。

三、泵流致振动噪声仿真技术路线
泵流致振动噪声计算的技术路线如下图所示： 

将泵流体压力脉动作为泵壳的振动激励。需要进行数据的插值和 FFT 变换。变化方式如下：

四、流致振动噪声案例演示

五、小结

 

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