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水泵噪声产生机理
文章来源:百嘉静音

水泵噪声与振动

水泵属于旋转运动机器,由于旋转部件的质量分布不均匀,旋转部件的质心与转动中心存在着偏心距,从而产生扰力,扰力会激励水泵振动,水泵的振动可以通过水泵的基础、管道及管道的支、吊架传递至建筑结构,并经建筑结构传递出去,迫使建筑结构或建筑结构上的附着物振动发声,辐射空气声,即结构噪声。

结构噪声属于固体传声,噪声级随传播距离的衰减很小,在以钢筋混凝土结构为主的现代高层建筑中,水泵或其它产生振动设备的结构噪声可影响该建筑的所有楼层,是室内噪声超标的主要噪声源之一。

水泵是液体传输系统中的动力源,它在产生液体动力性噪声的同时,还由于其机械振动而直接引发机械噪声和固体噪声传导。其具体形式包括:液体动力性噪声:水泵工作时,连续出现动力压强脉冲,从而激发泵体和管路系统的阀门、管道等部件振动,由此而辐射噪声水泵的机械噪声和振动:由于机体内传递压力的不平衡运动,形成部件间的冲撞力或摩擦力,从而引起结构振动而发声。同时,驱动电机和联轴器等运转部件也在辐射空气噪声的同时,因动平衡与联接精度等误差而引发结构振动。机械噪声振动一方面在空气中直接辐射,另一方面还必然通过泵系基础和联接管路向周围建筑结构扩散。这种噪声不仅与泵的种类和结构有关,还与零件加工精度、泵体安装条件和维护保养等有关。一般磨损严重的泵往往要比刚调试好的泵噪声高38dB

阀门噪声与振动

带有节流或限压作用的阀门,是液体传输管道中影响最大的噪声源。当管道内流体流速足够高时,若阀门部分关闭,则在阀门入口处形成大面积扼流,在扼流区域液体流速提高而内部静压降低,当流速大于或等于介质的临界速度时,静压低于或等于介质的蒸发压力,则在流体中形成气泡。气泡随液体流动,在阀门扼流区下游流速渐渐降低,静压升高,气泡相继被挤破,引起流体中无规则压力波动,这种特殊的湍化现象称为空化,由此而产生的噪声叫空化噪声。在流量大、压力高的管路中,几乎所有的节流阀门均能产生空化噪声,空化噪声顺流向下可沿管道传播很远。这种无规则噪声频谱呈宽带。它能激发阀门或管道中可动部件的固有振动,并通过这些部件作用于其它相邻部件传至管道表面,由此产生的噪声类似金属相撞产生的有调声音。空化噪声的声功率与流速的七次方或八次方成正比。

管路噪声及水箱补水噪声

水系统的泵体噪声和阀门噪声主要沿管体传播并透过管道壁面辐射出去。管道愈长愈粗,这种辐射也愈强。液体流经管道时,由于湍流和摩擦激发的压强扰动也会产生噪声。决定流体流动状态的重要参量是雷诺数R。当R<1200时,流体流呈层流状态;当R>2400时,则呈湍流状态。实际上,绝大多数管路中的液体流均处于R>2400的湍流状态。这种含有大量不规则的微小漩涡的湍流,可以说是自身就处于“吵”的状态。当湍流液体流经管道中具有不规则形状或不光滑的内表面时,尤其流经节流或降压阀门、截面突变的管道或急骤拐弯的弯头时,湍流与这些阻碍流体通过的部分相互作用产生涡流噪声;由于本项目水箱补水时间较长,水箱补水时,水流整体下落产生的补水声音也尤其突出,对楼上的居民影响也比较明显。

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