s形下臥式軸伸貫流泵裝置振動(dòng)特性試驗(yàn)研究

s形下臥式軸伸貫流泵裝置振動(dòng)特性試驗(yàn)研究

0軸伸式貫流泵裝置貫流泵裝置的結(jié)構(gòu)類型可分為四種類型：泡沫導(dǎo)向泵裝置、垂直泉流泵裝置、總流補(bǔ)償器裝置和軸向流泵裝置。在大型泵站中，除全通流泵裝置未應(yīng)用外，其他三種泵設(shè)備類型均已應(yīng)用于工程應(yīng)用。特別是近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外科學(xué)家對(duì)氣泡葉片流泵裝置和垂直井流泵裝置進(jìn)行了大量的cfd值計(jì)算和物理模型試驗(yàn)。研究?jī)?nèi)容主要集中在葉片流泵裝置和垂直井流泵裝置的內(nèi)部流態(tài)、水力模型的性能，以及對(duì)泵裝置整體水性能的cfd分析和模型試驗(yàn)方面。這些結(jié)果表明，這兩種裝置的水效率顯著提高。然而，對(duì)軸向流泵裝置的研究相對(duì)較少。陳志山、王曉偉等研究了斜軸向流泵裝置與斜向流泵裝置之間的流態(tài)、流量?jī)?nèi)流的分析，以及泵裝置內(nèi)部的水流動(dòng)脈和0kg泵裝置的水效率。李龍等人研究了葉片型對(duì)軸向流泵裝置水效率的影響。上述研究是典型的軸向流泵裝置，其內(nèi)容不包括泵設(shè)備的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新和泵裝置的振動(dòng)性能。到目前為止，軸向流泵裝置的水效率還沒(méi)有達(dá)到高中。能量性能與空化性能是泵裝置的2個(gè)重要性能參數(shù),振動(dòng)是泵裝置安全穩(wěn)定運(yùn)行的一個(gè)重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)。泵裝置在運(yùn)行中產(chǎn)生輕微的振動(dòng)和噪聲,是不可避免的,若機(jī)組在運(yùn)行中產(chǎn)生劇烈的振動(dòng),則會(huì)降低泵裝置效率,引起零部件或整臺(tái)機(jī)組損壞、甚至?xí)鸨谜窘ㄖ锏恼駝?dòng),乃至被迫停機(jī)。對(duì)于模型泵及泵裝置的振動(dòng)測(cè)試,國(guó)內(nèi)外已有學(xué)者開(kāi)展了相關(guān)地研究工作,如:N.R.Sakthivel、王勇、張德勝及吳登昊等分別針對(duì)離心泵、立式軸流泵裝置及管道泵開(kāi)展了振動(dòng)性能測(cè)試的相關(guān)研究工作。開(kāi)展泵裝置振動(dòng)的研究,對(duì)分析振動(dòng)產(chǎn)生的原因,探討消除或減輕泵裝置振動(dòng)危害的技術(shù)措施,對(duì)促進(jìn)泵站技術(shù)改造,提高泵裝置效率和運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)性等均具有重要的意義。本文以新型S形下臥式軸伸貫流泵裝置為研究對(duì)象,采用物理模型試驗(yàn)的方法對(duì)該泵裝置的能量性能和振動(dòng)性能進(jìn)行研究,重點(diǎn)分析了泵裝置的振動(dòng)特性,該研究工作可為軸伸式貫流泵裝置的形式選擇、設(shè)計(jì)及工程推廣應(yīng)用提供一定的參考。1流道多目標(biāo)優(yōu)化平臺(tái)采用流道的三維水力設(shè)計(jì)方法對(duì)軸伸式貫流泵裝置的進(jìn)、出水流道結(jié)構(gòu)形狀進(jìn)行初步設(shè)計(jì),針對(duì)初設(shè)的進(jìn)、出水流道的三維形體幾何特征選取若干關(guān)鍵幾何參數(shù)作為約束變量,將流道其余尺寸關(guān)聯(lián)至關(guān)鍵幾何參數(shù),即通過(guò)關(guān)鍵幾何參數(shù)的改變達(dá)到流道三維形體的整體改變。通過(guò)將三維建模軟件UnigraphicsNX、網(wǎng)格剖分軟件ICEMCFD、CFD軟件ANSYSCFX和自編求解目標(biāo)函數(shù)程序集成至iSIGHT軟件中,構(gòu)建流道的多目標(biāo)多約束自動(dòng)優(yōu)化平臺(tái)。進(jìn)水流道的目標(biāo)函數(shù)為水力損失、軸向速度分布均勻度及速度加權(quán)平均角;出水流道的目標(biāo)函數(shù)為水力損失和動(dòng)能恢復(fù)系數(shù);流道的約束條件為流道三維形體的關(guān)鍵幾何尺寸,優(yōu)化算法選用非支配解排序遺傳算法,該方法無(wú)需人為設(shè)置各目標(biāo)的權(quán)重及比例系數(shù)?；趇SIGHT的流道多目標(biāo)優(yōu)化平臺(tái),優(yōu)化后的進(jìn)、出水流道結(jié)合文獻(xiàn)的TJ04-ZL-23號(hào)水力模型構(gòu)成新型S形下臥式軸伸貫流泵裝置,如圖1所示。泵裝置的主要控制尺寸為:泵裝置總長(zhǎng)L為10.14D;進(jìn)水流道長(zhǎng)度為3.00D,進(jìn)口寬度為2.60D,進(jìn)口高度為1.27D;出水流道長(zhǎng)度為6.12D,出口寬度為2.58D,出口高度為1.27D,其中D為葉輪直徑,m。通過(guò)ANSYSCFX軟件對(duì)軸伸式貫流泵裝置進(jìn)行全流道的三維數(shù)值計(jì)算,獲取其內(nèi)部的速度及壓力場(chǎng),預(yù)測(cè)泵裝置的能量性能,以泵裝置效率目標(biāo)為準(zhǔn)則進(jìn)行評(píng)判是否需進(jìn)行模型試驗(yàn),最終經(jīng)模型試驗(yàn)驗(yàn)證該貫流泵裝置水力性能的高效性。新型S形下臥式軸伸貫流泵裝置的物理模型如圖2所示。2振動(dòng)測(cè)試目的和方法S形下臥式軸伸貫流泵模型裝置的葉輪直徑為300mm,試驗(yàn)轉(zhuǎn)速為1350r/min,葉頂間隙平均值為0.15mm。泵裝置物理模型試驗(yàn)按照《水泵模型及裝置模型驗(yàn)收試驗(yàn)規(guī)程》(SL140-2006)中6.1節(jié)的能量試驗(yàn)要求進(jìn)行測(cè)試,能量試驗(yàn)前,確保在無(wú)空化條件下泵裝置在額定工況點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)30min以上,排除系統(tǒng)中的游離氣體、氣泡和存氣,根據(jù)不同葉片安放角時(shí)泵裝置運(yùn)行工況特點(diǎn),采集16～18個(gè)不同的泵裝置流量點(diǎn)。對(duì)于復(fù)雜的結(jié)構(gòu),由抽象化的力學(xué)模型分析得到的結(jié)果,往往不能完全反映實(shí)際情況,在研究分析動(dòng)力機(jī)械系統(tǒng)振動(dòng)規(guī)律時(shí),必須對(duì)系統(tǒng)直接進(jìn)行測(cè)試,通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證現(xiàn)有理論分析的可靠程度,同時(shí)在測(cè)試的過(guò)程中,得到新的動(dòng)力學(xué)參數(shù),以建立更加符合實(shí)際的簡(jiǎn)化模型,所以振動(dòng)測(cè)試在工程領(lǐng)域中具有重要的意義。振動(dòng)測(cè)量和信號(hào)分析是實(shí)驗(yàn)科學(xué)的一個(gè)重要組成部分,利用現(xiàn)代測(cè)試方法對(duì)工程復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行振動(dòng)測(cè)量,對(duì)測(cè)量的信號(hào)進(jìn)行分析,研究結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性,為工程設(shè)計(jì)和科學(xué)研究提供可靠的依據(jù)。振動(dòng)參數(shù)的測(cè)量主要有3種方法:機(jī)械測(cè)試法,電測(cè)法和光測(cè)法。目前,振動(dòng)測(cè)試手段主要依靠電測(cè)法,其得益于電子技術(shù)的飛速發(fā)展。傳感器采用B&KVibro德國(guó)申克的振動(dòng)速度傳感器VS-080,該傳感器屬于電動(dòng)式傳感器,VS-080傳感器的靈敏度為75mv/mm/s,輸入阻抗>1M?時(shí);靈敏度誤差≤5%,最大振動(dòng)位移為±1mm,頻率范圍為20～2000Hz。測(cè)振設(shè)備及數(shù)據(jù)處理設(shè)備為北京英華達(dá)EN900便攜式旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)采集儀及配套分析系統(tǒng)。傳感器布置如圖3所示,X方向代表徑向,Y方向代表鉛垂方向,Z方向代表軸向方向。對(duì)于模型泵裝置,其進(jìn)、出水流道分別與進(jìn)、出水箱固結(jié)在一起,在順?biāo)鞣较蛏媳醚b置振動(dòng)位移可忽略不計(jì),那么模型泵裝置則具有4個(gè)自由度,泵裝置振動(dòng)位移較大的位置為導(dǎo)葉體進(jìn)口處,故在導(dǎo)葉體進(jìn)口處沿泵裝置的鉛垂與徑向分別布置2個(gè)振動(dòng)傳感器,以便分析2個(gè)葉片安放角下各工況時(shí)S形軸伸貫流泵裝置在各方向的振動(dòng)幅值及振動(dòng)頻率。模型泵裝置振動(dòng)測(cè)試試驗(yàn)在揚(yáng)州大學(xué)江蘇省水利動(dòng)力工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的高精度水力機(jī)械試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行,高精度水力機(jī)械試驗(yàn)臺(tái)的綜合不確定度為±0.39%,符合文獻(xiàn)的規(guī)定要求。試驗(yàn)臺(tái)的主要技術(shù)參數(shù)為:流量測(cè)試范圍為0.1～0.5m3/s;揚(yáng)程測(cè)試范圍為-6.0～21.0m;轉(zhuǎn)矩測(cè)試范圍為0～500N·m;轉(zhuǎn)速測(cè)試范圍為0～2000r/min。3結(jié)果與分析3.1最優(yōu)工況時(shí)泵段與泵段的揚(yáng)程變化對(duì)泵裝置進(jìn)行了5個(gè)葉片安放角(葉片安放角:-4°,-2°,0°,+2°,+4°)的能量性能測(cè)試,獲取了泵裝置的綜合特性曲線如圖4所示。泵裝置的最高效率為83.55%,此時(shí)葉片安放角為-2°,裝置揚(yáng)程為4.438m,流量為289.28L/s。在葉片安放角為-4°、-2°和0°時(shí),泵裝置的最高效率均已超過(guò)80%;在葉片安放角為+2°和+4°時(shí),泵裝置的最高效率已超過(guò)78%。不同葉片安放角時(shí)泵裝置的最優(yōu)工況性能參數(shù)如表1所示。為分析泵裝置與泵段的水力性能差異,參閱文獻(xiàn)中TJ04-ZL-23號(hào)水力模型泵段的最優(yōu)工況數(shù)據(jù),將泵段與泵裝置的最優(yōu)工況性能數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,如圖5所示。在4個(gè)葉片安放角(θ=-2°,0°,+2°,+4°)時(shí),泵裝置的最優(yōu)工況點(diǎn)相比泵段的最優(yōu)工況點(diǎn)向左上方偏移,在葉片安放角-4°時(shí),泵裝置的最優(yōu)工況點(diǎn)相比泵段略微向右下方偏移,泵裝置的最高效率相比泵段最大下降值為5.22%,此時(shí)葉片安放角為+4°;最小下降值為2.47%,此時(shí)葉片安放角為-2°;最優(yōu)工況時(shí)泵段與泵裝置的揚(yáng)程變化最大值為0.263m,最優(yōu)工況揚(yáng)程平均差值為0.089m,表明了泵裝置的最高效率值已較接近泵段的最高效率值。采用文獻(xiàn)提出的泵裝置綜合水力特性指標(biāo)C.P.I(comprehensiveperformanceindex)定量分析最優(yōu)工況時(shí)泵裝置與泵段水力性能的差異。相比最優(yōu)工況時(shí)泵段的綜合水力特性指標(biāo),在葉片安放角為-4°時(shí)泵裝置與泵段的C.P.I相對(duì)差值為0.86%,泵裝置的綜合水力性能與泵段的綜合水力性能相接近;泵裝置與泵段的C.P.I最大相對(duì)差值為9.56%,此時(shí)葉片安放角為+4°;其余各角度時(shí)泵裝置與泵段的C.P.I相對(duì)差值均在3%～7.5%范圍內(nèi)。通過(guò)最優(yōu)工況時(shí)泵裝置與泵段綜合水力性能指標(biāo)的比較間接表明了S形下臥式軸伸貫流泵裝置的進(jìn)、出水流道水力性能的優(yōu)異性,也表明了S形下臥式軸伸貫流泵裝置具有優(yōu)異的水力性能,該泵裝置型式已獲國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)。為進(jìn)一步說(shuō)明該套泵裝置優(yōu)秀的水力性能,經(jīng)相關(guān)可查文獻(xiàn)檢索,將目前水力性能優(yōu)秀的貫流泵裝置最優(yōu)工況的性能參數(shù)(葉片安放角為:-4°,-2°,0°,+2°,+4°)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。從最高效率角度分析,S形軸伸式貫流泵裝置已與文獻(xiàn)中的前置豎井貫流泵裝置最高效率相當(dāng),文獻(xiàn)中前置豎井貫流泵裝置的水力模型采用TJ04-ZL-06號(hào),新型S形下臥式軸伸貫流泵裝置選用的水力模型為T(mén)J04-ZL-23號(hào),23號(hào)水力模型相比6號(hào)水力模型最優(yōu)工況點(diǎn)揚(yáng)程偏低。若僅按泵裝置最高水力效率高低對(duì)泵裝置進(jìn)行排序,前置豎井貫流泵裝置與S型軸伸式貫流泵裝置水力性能已相差不大,均高于后置燈泡貫流泵裝置。南水北調(diào)工程?hào)|線有5座泵站采用燈泡式貫流泵裝置結(jié)構(gòu),經(jīng)安裝、運(yùn)行及使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)燈泡貫流泵裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,檢修維護(hù)成本較高,但經(jīng)過(guò)對(duì)燈泡貫流泵裝置的水力性能優(yōu)化,目前燈泡貫流泵裝置的最高效率已達(dá)82.02%;豎井式貫流泵裝置的進(jìn)水或出水流道被豎井分隔為2部分,水流在流入(或流出)水泵時(shí)都必須經(jīng)過(guò)較大的轉(zhuǎn)彎,從而增加水力損失,文獻(xiàn)對(duì)豎井進(jìn)水流道及出水流道的優(yōu)化設(shè)計(jì)配合TJ04-ZL-06號(hào)轉(zhuǎn)輪,前置豎井貫流泵裝置的最高水力效率達(dá)到了83.33%。軸伸式貫流泵裝置是將電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)設(shè)備布置在流道外部的臥式泵裝置,以前軸伸式貫流泵裝置的效率最高維持在約76%,限制此類泵裝置效率提高的主要原因是出水彎管段的水力性能,傳統(tǒng)水力設(shè)計(jì)方法無(wú)法讓出水彎管段滿足對(duì)導(dǎo)葉出口剩余環(huán)量的回收要求并盡可能地減小水力損失。采用流道三維水力設(shè)計(jì)方法結(jié)合多目標(biāo)多約束自動(dòng)優(yōu)化技術(shù)后使S形下臥式軸伸貫流泵裝置的最高效率達(dá)到了83.55%,僅從泵裝置最高效率角度分析,該泵裝置的整體水力性能優(yōu)于文獻(xiàn)中的前置豎井貫流泵裝置,水力性能優(yōu)于文獻(xiàn)和文獻(xiàn)中后置燈泡貫流泵裝置,相比以往的軸伸式貫流泵裝置的最高效率提高了約5%,也再次表明了該泵裝置型式在低揚(yáng)程貫流泵裝置中仍具有很大地推廣應(yīng)用價(jià)值。3.2振動(dòng)試驗(yàn)的結(jié)果與分析3.2.1x方向的振幅峰峰值基于高精度水力機(jī)械試驗(yàn)臺(tái),共測(cè)試了5個(gè)葉片安放角度時(shí)泵裝置的能量性能,依據(jù)在大葉片安放角度時(shí),泵裝置的運(yùn)行穩(wěn)定性相對(duì)較差的原則,選擇2個(gè)葉片安放角θ=+4°和-4°,開(kāi)展泵裝置的能量特性振動(dòng)試驗(yàn),分析泵裝置在X與Y方向的振幅,X方向的測(cè)點(diǎn)記為P1,Y方向的測(cè)點(diǎn)記為P2,測(cè)試結(jié)果如圖6所示。在葉片安放角+4°時(shí),泵裝置在Y方向的振幅峰峰值A(chǔ)p-p隨泵裝置揚(yáng)程的的增加呈整體增加的趨勢(shì),其最大振幅峰峰值A(chǔ)p-p為27.579μm,最大差值為13.817μm;在X方向的振幅峰峰值A(chǔ)p-p隨泵裝置揚(yáng)程增加呈先減小后增大的趨勢(shì),其最大振幅峰峰值A(chǔ)p-p為74.526μm,最大差值為30.026μm,泵裝置在X方向的振幅峰峰值A(chǔ)p-p平均為Y方向振幅峰峰值的3.05倍,最大倍數(shù)則為3.35。葉片安放角-4°時(shí),泵裝置在X方向的振幅峰峰值隨泵裝置揚(yáng)程的增加呈先減小后增大的趨勢(shì),其最大振幅峰峰值為47.400μm,最大差值為7.960μm;在Y方向的振幅峰峰值隨泵裝置揚(yáng)程的增加呈現(xiàn)出波動(dòng)的趨勢(shì),但整體變化范圍并不大,最大變動(dòng)差值僅為7.200μm,泵裝置在X方向的振幅峰峰值A(chǔ)p-p平均為Y方向振幅峰峰值的2.31倍,最大倍數(shù)則為2.52。通過(guò)對(duì)葉片安放角+4°與-4°的泵裝置能量性能的振動(dòng)測(cè)試結(jié)果分析,在葉片安放角-4°時(shí)泵裝置的振動(dòng)強(qiáng)度小于葉片安放角+4°時(shí)泵裝置的振動(dòng)強(qiáng)度。在相同泵裝置揚(yáng)程時(shí),相比葉片安放角為-4°時(shí)泵裝置,葉片安放角為+4°時(shí)泵裝置的流量較大,相同過(guò)流面積時(shí)斷面的平均水流流速較大,誘發(fā)的水力脈動(dòng)較大,水力脈動(dòng)沖力引發(fā)的泵裝置振動(dòng)幅度也相對(duì)較大;其次,葉輪受水流的作用力較大,其所受的水力矩、軸向力和徑向力均較大,葉輪的不穩(wěn)定性也相對(duì)增加,兩者的共同作用誘發(fā)的水力激振較大,最終導(dǎo)致正葉片安放角時(shí)泵裝置的振動(dòng)相對(duì)較大。3.2.2振動(dòng)幅值的時(shí)域分布選取3個(gè)特征工況,工況1時(shí)泵裝置揚(yáng)程H=2.85m,工況2時(shí)泵裝置揚(yáng)程H=3.53m,工況3時(shí)泵裝置揚(yáng)程H=4.61m,3個(gè)特征工況時(shí)測(cè)點(diǎn)P1和P2的振幅Ap-p值如圖7所示。對(duì)于相同工況不同葉片安放角時(shí),泵裝置的振動(dòng)情況不相同;對(duì)于相同葉片安放角不同工況時(shí),泵裝置的振動(dòng)情況也不相同;2類情況時(shí)泵裝置振幅Ap-p均不相同的主因是葉輪與導(dǎo)葉體間動(dòng)靜干涉作用誘發(fā)的水力脈動(dòng)不同,從而導(dǎo)致水力脈動(dòng)沖力引起泵裝置振動(dòng)的程度不同,葉輪與導(dǎo)葉間水力脈動(dòng)因工況不同而改變?cè)谖墨I(xiàn)中均有闡述。定義比值b為不同葉片安放角時(shí)相同工況下測(cè)點(diǎn)的振幅Ap-p值的比值,其計(jì)算式如式(1)所示:式中,i,j分別為+4°、-4°的葉片安放角。為區(qū)分2個(gè)方向的測(cè)試,定義bx表示徑向方向,定義by表示鉛垂方向,計(jì)算結(jié)果如圖8所示。在選取的3個(gè)特征工況下,不同葉片安放角時(shí)泵裝置在X方向的振幅比值bx均處于0.45以下,最大值僅為0.401,振幅比值bx呈隨揚(yáng)程增加而不斷增大的趨勢(shì);在Y方向的振幅比值by呈隨揚(yáng)程的增加先減小后增大的趨勢(shì),最大值為0.101,最小值為0.075,表明葉片安放角對(duì)泵裝置在Y方向的振動(dòng)影響較小,因該泵裝置在鉛垂方向受2固定支撐的約束,由圖3a可知。將模型泵裝置振動(dòng)試驗(yàn)的測(cè)試結(jié)果與文獻(xiàn)提供的泵徑向振幅允許值進(jìn)行比較,比較結(jié)果見(jiàn)表2所示。在葉片安放角+4°與-4°時(shí),各測(cè)試工況范圍內(nèi)徑向的最大振動(dòng)幅值為74.526μm,鉛垂方向的最大振動(dòng)幅值為27.579μm,泵裝置的鉛垂方向與徑向振幅均小于文獻(xiàn)中給出的泵徑向振幅允許值80μm(此時(shí)葉輪轉(zhuǎn)速在1000～1500r/min),表明泵裝置各過(guò)流部件之間的水力耦合較好,裝置內(nèi)部流態(tài)平順。3個(gè)特征工況時(shí)各測(cè)點(diǎn)振動(dòng)幅值的時(shí)域圖如圖9所示,相比葉片安放角為+4°時(shí),在單位采樣周期內(nèi)葉片安放角為-4°時(shí)2測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)幅值變化規(guī)律性較明顯,相同工況時(shí)2測(cè)點(diǎn)的振幅峰峰值仍為葉片安放角+4°時(shí)較大。對(duì)同一泵裝置進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試分析,泵裝置的進(jìn)出水流道、導(dǎo)葉、葉輪的制造安裝及動(dòng)力機(jī)械系統(tǒng)均相同,測(cè)試改變的是轉(zhuǎn)輪的葉片安放角度,因葉片調(diào)節(jié)的誤差,無(wú)法確保每張葉片的安放角度完全一致,那么離開(kāi)轉(zhuǎn)輪的水流具有不對(duì)稱性且具有很大的環(huán)量,導(dǎo)葉無(wú)法將環(huán)量全部回收,引起導(dǎo)葉出口的流場(chǎng)不均勻,水流運(yùn)動(dòng)為非軸對(duì)稱的流動(dòng),出現(xiàn)不平衡的水壓力,這一不平衡的水壓力周期性變化的分量誘發(fā)水力激振,從而引起機(jī)組的振動(dòng)變化。相同工況時(shí),各測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)主次頻如表3所示。在葉片安放角+4°時(shí),測(cè)點(diǎn)P1、P2振動(dòng)的主頻均為1倍的轉(zhuǎn)頻,次頻為2倍的轉(zhuǎn)頻;在葉片安放角-4°時(shí),測(cè)點(diǎn)P1、P2振動(dòng)的主頻均為2倍的轉(zhuǎn)頻,次頻均為1倍的轉(zhuǎn)頻。各工況時(shí)的主次頻均與轉(zhuǎn)頻成整數(shù)關(guān)系。正葉片安放角時(shí)監(jiān)測(cè)點(diǎn)P1和P2的振動(dòng)主頻均為22.5Hz,該值與轉(zhuǎn)頻相同,表明葉片安放角為+4°時(shí),導(dǎo)葉體進(jìn)口處的振動(dòng)主頻由轉(zhuǎn)頻決定。葉片安放角為-4°時(shí)2測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)主頻與轉(zhuǎn)頻、葉頻均不相同,泵裝置振動(dòng)的主頻是引發(fā)振動(dòng)多方面因素共同作用的結(jié)果,從振動(dòng)主頻角度分析也表明正葉片安放角時(shí)泵裝置振動(dòng)幅值較大。定義不平衡振動(dòng)頻率f概念,不平衡振動(dòng)頻率f與轉(zhuǎn)頻成倍數(shù)函數(shù)關(guān)系如式(2)所示式中,f為不平衡振動(dòng)頻率,Hz;k為自然數(shù),n為轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速,r/min;m為葉片數(shù)。在葉片安放角+4°時(shí),不平衡振動(dòng)頻率以1倍的轉(zhuǎn)頻為主,2倍的轉(zhuǎn)頻為輔,葉片角度的調(diào)節(jié)基本滿足一致性,略有差異,水力激振誘發(fā)的振動(dòng)主頻主要為轉(zhuǎn)頻,測(cè)點(diǎn)P1和P2的不平衡振動(dòng)主頻均為1/3倍的葉片數(shù)與轉(zhuǎn)頻的乘積,次主頻均為2/3倍的葉片數(shù)與轉(zhuǎn)頻的乘積;在葉片安放角-4時(shí),