Page 34 - 《应用声学》2025年第3期
P. 34
568 2025 年 5 月
2.3.2 导管内压力脉动 谱特征显著。δ = 0.5 mm 对应的 1 阶 BPF 峰值
为了比较不同叶顶间隙泵喷推进器在流场压 最大；δ = 1.5 mm 对应的 1 阶 BPF 峰值略高于
力脉动上的差异，在泵喷推进器导管内部设置了 4 δ = 1 mm。δ = 0.5 mm、1 mm、1.5 mm 对应 p2
个监测点 p1、p2、p3、p4。图 9 为坐标压力脉动监测 处的压力脉动总源级分别为 162.0 dB、152.6 dB、
点分布示意图，其中 p1 位于转子梢部附近，p2 位于 154.8 dB。由图 11(c)∼(d) 可知，p3、p4 处的压力脉
导叶附近，p3 位于导管中后部，p4 位于导管喷口附 动频谱峰值基本只在前 3 阶 BPF 处。δ = 0.5 mm
近。叶顶间隙改变时，上述 4 个监测点的位置坐标 对应的 1 阶 BPF 峰值最大，δ = 1 mm 对应的 1 阶
不变。 BPF峰值最小。δ = 0.5 mm、1 mm、1.5 mm在p3处
ᄣགp ᄣགp ᄣགp ᄣགp 对应的压力脉动总源级分别为 157.0 dB、144.4 dB
150.9 dB；在 p4 处对应的压力脉动总源级分别为
146.0 dB、138.1 dB、140.1 dB。
Ձᮇᫎᬩ 1BPF 3BPF 4BPF 1.5 mm
0.5 mm
1.0 mm
PSD/(dB ref. 10 -12 Pa 2 ) 140
200
160
图 9 压力脉动监测点分布示意图 180 2BPF 5BPF
Fig. 9 Layout sketch of monitoring points 120
图 10 为 δ = 0.5 mm 时网格 1 和网格 2 对应的 100
p1 处压力脉动功率谱密度 (Power spectral density, 80 10 2 10 3
PSD) 图。可以看出，网格 1 和网格 2 计算的压力脉 ᮠဋ/Hz
(a) ᄣགp
动频谱非常接近，且两者的压力脉动总源级差异为
0.05 dB。由此可见，可以采用网格 1 对本文的模型 160 1BPF 2BPF 3BPF
进行非定常计算。 Ꭺಫ1 PSD/(dB ref. 10 -12 Pa 2 ) 140 4BPF 5BPF
120
200
100
PSD/(dB ref. 10 -12 Pa 2 ) 180 Ꭺಫ2 80 10 2 (b) ᄣགp 10 3
60
160
140
ᮠဋ/Hz
120
100
2
10
140
ᮠဋ/Hz 10 3 160 1BPF 2BPF 3BPF
120
图 10 网格 1 和网格 2 对应的 p1 处压力脉动功率 PSD/(dB ref. 10 -12 Pa 2 ) 100
谱密度 (δ = 0.5 mm) 80
Fig. 10 PSD of pressure pulsation at p1 for Grid 60
40
1 and Grid 2 (δ = 0.5 mm) 10 2 10 3
ᮠဋ/Hz
泵喷推进器转子的转速 n = 17.4 r/s，转子 (c) ᄣགp
叶片通过频率 (Blade passing frequency, BPF) 为 140 1BPF 2BPF
f BPF = n × 7 = 121.8 Hz。图 11(a)∼(d) 分别示 120 3BPF
出了导管内 p1、p2、p3、p4 处压力脉动频谱图。由 PSD/(dB ref. 10 -12 Pa 2 ) 100 4BPF
80
图 11(a) 可以看出，p1 处压力脉动在各阶 BPF 的线 60
谱特征显著。δ = 0.5 mm 对应的前 5 阶 BPF 峰值 40
最大，δ = 1.5 mm 对应的前 5 阶 BPF 峰值最小。 10 2 10 3
ᮠဋ/Hz
δ = 0.5 mm、1 mm、1.5 mm 对应 p1 处的压力脉 (d) ᄣགp
动总源级分别为 195.0 dB，194.2 dB，193.5 dB。 图 11 压力脉动频谱
由图 11(b) 可知，p2 处压力脉动前 5 阶 BPF 处线 Fig. 11 Spectrum of pressure pulsation
