为研究单叶片离心泵空化诱导的噪声特性,准确判断空化进程,通过搭建试验台进行空化试验,分析泵在额定工况下的空化特性.针对单叶片离心泵在正常空化、初生空化和严重空化等3 种运行状态下进行噪声试验研究,通过水听器采集离心泵进出口噪声信号,对流致噪声和空化诱导噪声进行区分,并对进出口噪声信号进行时频分析.研究结果表明:单叶片离心泵空化诱导的噪声特性主要集中在进口端低频段杂波信号的变化,出口端噪声信号没有明显特征;对噪声信号进行分析能够更精确定位单叶片离心泵的空化状态,小波分析可以准确对空化诱导的噪声与流致噪声进行区分;在不同空化数下,进口端噪声信号的EMD能量熵值存在差异,EMD能量熵值可作为一种有效的特征参数来区分离心泵不同的运行状态.

基于LIGHTHILL声类比理论,根据FW-H方程,采用计算流体力学与计算声学相结合的方式对单叶片离心泵的内部噪声进行求解,探究其不同流量工况下内部流场的声源特性.采用混合数值模拟的方法,运用SST k-ω湍流模型对离心泵进行非定常模拟,并导出声源信息,对其进行声学计算求解,同时分析不同流量下的单叶片离心泵的内场噪声,比较其影响.研究结果表明:单叶片离心泵压力脉动的能量主要集中在叶频及其低频段谐频处,内部噪声的能量主要集中在低频段,并且在叶频及其谐频处噪声的能量较高;随着流量的增加,蜗壳与叶轮流道内流态逐渐改善,二次流、流动分离现象减少,导致低频段的谐频噪声呈现明显的下降趋势.根据不同流量下的声功率级频谱分析可以发现,压力脉动的分布特性对于单叶片离心泵的内部水动力噪声有直接的影响.

从组成部分、理论研究、数值计算研究以及试验研究4个方面介绍离心泵水动力噪声的研究现状.在国内外学者研究工作的基础上,从内声场和外声场2个方面详细概述了离心泵水动力噪声的组成部分及影响因素的研究现状,其中内声场从噪声的频谱特性可分为离散噪声和宽带噪声,离散噪声主要是由于动静干涉导致,能量集中在叶频及其谐频;而宽带噪声的研究目前还有很多工作待开展.FW-H方程是声比拟理论中计算离心泵水动力噪声的基本方程,应用广泛,同时涡声理论也表现出其很好的发展前景.基于声比拟法的混合数值模拟是目前离心泵水动力噪声模拟的主流途径,而诸如线性欧拉法(LEE)等声传播方程法的应用相对较少,未来随着对离心泵中高频段噪声研究的深入,声传播方程法也将会得到应用.用水听器构建双端口模型,可以准确测得离心泵低频段噪声,但该方法对试验条件要求较高,成本较大;麦克风阵列法在测量离心泵内部声场中的高频段噪声成分时具有良好的研究前景.最后提出在未来的研究中需要解决的难题以及值得关注的方向.

本文研究了一种全隔离的无刷直流电机反馈制动控制板,运用MCU模块进行数据处理与分析,运用软件方式输出互补SPWM波,通过驱动电路驱动MOSFET来使电机运转,电机中有霍尔传感器,来确定电机定转子位置,以此来确保电机反馈制动的进行,通过将反馈制动中的能量收集起来,做到绿色环保.在MCU的输入输出口都设置有隔离运放与隔离光耦,通过隔离将电机的大电流波动与MCU数据处理模块分开,增加整个控制板的稳定性与可靠性,充分保证控制板的安全.