旋渦泵壓力脈動特性的研究

俞 健，秦子明，方 超，蔡標華，張 露，吳大轉

（1.武漢第二船舶設計研究所，湖北武漢 430064；2.浙江大學，浙江杭州 310027）

1 前言

旋渦泵，又可稱為再生泵、渦輪泵、圓周泵和摩擦泵。旋渦泵一方面具有離心泵達不到的低比轉速，另一方面比容積式泵具有更好的壓力脈動性能和可維護性，其逐漸代替容積式泵被廣泛應用為高壓小流量系統的流體輸送泵。

旋渦泵因其小流量、高揚程的特點得到國內外學者越來越多的關注。A Engeda等對旋渦泵的內部復雜流動提出了理論數學模型和算法［1，2］。Francis J Quail等對軸向流動的旋渦泵進行了研究，提出了旋渦泵內流體動量交換的一維模型，并通過試驗驗證［3］，后又結合一維模型和三維數值模擬，提出了旋渦泵的設計方案［4］，同時提出了旋渦泵復雜葉輪的成型方法［5］。王洋等通過數值模擬的方法討論了閉式葉輪的葉片位置對旋渦泵性能的影響［6］。沙溢等通過試驗驗證了相似理論對于旋渦泵性能判斷的適用性［7］。張菲茜等通過數值模擬的方法計算了用于燃油系統的微型旋渦泵的水力性能并分析了葉輪的承載機理［8］。因此，旋渦泵的理論分析和性能研究在國內外得到了廣泛關注，并且在燃油系統上也得到了大量應用，然而對于旋渦泵的壓力脈動特性研究則相對較少。研究表明，旋渦泵產生的尖銳的噪聲大部分來源于內部流體與進出口分隔區即阻隔面的動靜干涉［9］。壓力脈動頻譜圖與流動噪聲是一致的，因而流動噪聲可以通過研究壓力脈動來預測［10］?！?br>