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BPX型排水泵内流分析及降噪方案

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-11-20  来源:本网  作者:admin  浏览次数:225
核心提示:  排灌机械工程学报BPX型排水泵内流分析及降噪方案高波杨敏官吴承福谌志伟2台典型的BPX型排水泵的内流场进行了数值计算,得到了在不同工况下泵内的速度、压力及涡量场分布特征。计算结果表明:泵过滤室内液

  排灌机械工程学报BPX型排水泵内流分析及降噪方案高波杨敏官吴承福谌志伟2台典型的BPX型排水泵的内流场进行了数值计算,得到了在不同工况下泵内的速度、压力及涡量场分布特征。计算结果表明:泵过滤室内液流呈低速缓流状,异物过滤装置后盖板附近有环状非对称切向旋涡产生;过流通道面积突变使得叶轮吸入口入流条件较差;出液管内部流动出现明显的流动分离,由贯通流和低速回流区域组成;叶轮流道内部,特别是在叶轮轮毂周边及流道内靠近叶片背面附近,涡量分布密集,在叶尖附近也存在较强的涡量分布,出液管内有涡条带形成。

  同时,对模型泵进行了空气噪声测试,根据测试结果将泵运行过程划分为启动初期、正常运转期和空排期3个阶段,分析了各阶段的噪声特性,并提出了3种具有代表性的降噪方案,认为开设回流孔方案可行性较大。

  (1.江苏大学能源与动力工程学院,江苏镇江212013;2.常州雷利电机科技有限公司,江苏常州213000)期目介日项简稿金者收基作国家自然科学基金资助项目(50776040);江苏大学高级人才科研启动基金资助项目(10DG032)高波(1983―),男,江苏镇江人,讲师,博士(gaobous. edu.cn),主要从事流体机械性能及多相流动研究。

  杨敏官(1952―),男,江苏常州人,教授,博士生导师(mgyangus.edu.cn),主要从事流体机械性能及多相流动研究。

  排灌机械工程学报排水泵是上排水型洗衣机中特有的排水动力部件,承担着洗涤或脱水后洗涤液的排出任务。由于涉及功能和成本因素,排水泵的重要性在洗衣机设计中常被忽视。随着社会环保意识的增强和‘’绿色家电“概念的提出,家用电器在工作状态所产生的噪声量级被严格限定1.排水泵采用离心叶轮结构,作为上排水型洗衣机的排水动力设备,是洗衣机整机噪声的主要噪声源之一,其噪声水平在某种程度上决定了洗衣机的品质。国内外学者针对离心泵内流及其诱导噪声开展了大量研究,但由于排水泵结构的特殊性,对该型泵内流及其诱导噪声的研究起步较晚,相关研究成果甚少。

  为指导排水泵的设计与开发,文中对一台典型的BPX型泵的内部流动进行研究,以掌握泵运行过程中空气噪声特性,并进行降噪方案设计。研究从两方面展开,首先运用计算流体动力学(CFD)方法对BPX型排水泵进行内流分析;然后结合噪声控制理论,以降低流动诱导的空气噪声为目的,针对该型泵进行多方案改型设计,并进行噪声测试,最终提出优化方案。

  1排水泵结构及参数从经济实用性考虑,排水泵由于使用场合的特殊性,具有其独特的结构。为BPX型排水泵的典型结构,主要由泵体和电动机组成。排水泵泵体内沿介质流动方向,依次为吸入管、过滤室、叶轮、压水室和出口管。过滤室是排水泵所特有的重要结构,其内部布置有异物过滤装置,阻止来自洗涤液内时常夹杂的纽扣、别针等异物流入叶轮。泵叶轮一般采用开式、放射型直叶片的简单结构,叶轮驱动轴为电动机轴。由于电动机每次启动转向的不确定性,采用环形对称压水室,其断面成矩形。泵体内的所有部件均采用工程塑料注塑成型,可降低成本,并防止腐蚀。

  排水泵结构Fig.根据国家标准的要求,将水输送至一定高度(般为1.0~1.5m)再排出,整机的排水时间应小于4min,限定了排水泵的流量和扬程08.BPX型排水泵主要设计参数和几何参数分别为扬程H=1.0m,排水量Q17L/min,转速n=3000r/min,电动机功率P矣30W;叶轮外径=39.00mm,叶轮出口宽度=11.10mm,4叶片。

  2内流计算及分析为揭示BPX型排水泵内部流场的典型特性,通过划分轴截面、轴面的方法,获得各截面上的瞬时速度、压力、涡量场分布等信息。

  2.1计算方法排水泵虽然结构简单,但其内部仍呈现复杂的三维湍流流动状态。为了真实地反映泵内流动结构,描述泵内部的湍流流动,采用三维不可压雷诺时均N-S方程,选择适用于旋转流场的RNGk -湍流模型进行方程的封闭,控制方程组可

 
 
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