Page 46 - 2021年第52卷第9期

叶频压力脉动系数 C P

流量系数 Q C
图 4 叶频压力脉动系数 C P随流量变化
动系数值始终有 P >P >P >P 的关系，这意味着在泵系统中叶频压力脉动具有在上游衰减较快，在下
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游衰减较慢的特点。通过对相同泵型不同比转速的压力脉动实验调研 ［8，19-20］ ，认为该结果具有一定的
普适性。其可能原因在于：叶频压力脉动产生于旋转叶轮与压水室的动静干涉，相对下游的传播路
径，向上游传播时旋转叶轮的阻隔作用大幅度衰减了叶频压力脉动幅值。

4.1.2 振动特性 图 5 给出了水泵基座以及楼板处振动烈度随流量的变化曲线。在 0.36 ~ 1.21 流量
范围内，各测点的振动烈度整体上呈现先降后升的趋势，其中基座垂向ΔV 最大，平均值为 0.54；
py
楼板垂向ΔV 最小，平均值为 0.08。在 0.82 ~ 1.21 流量范围内，各方向的振动均较小，其中基座垂
fy
向ΔV 均小于 0.3 且平均值为 0.24。该范围与高效区重合。当流量偏离高效区时，各测点振动烈度
py
均有增加，其中基座垂向ΔV 增幅明显，在流量为 0.52 时达到最大值 1.24 mm/s，是最高效率点的
py
6.38 倍。

1.2
基座径向ΔV px
基座轴向ΔV pz
（mm/s） / 0.9 基座垂向ΔV py
楼板垂向ΔV fy
振动烈度ΔV 0.6

0.3

0.0
0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2
流量系数 Q C
图 5 双吸离心泵基座、楼板的振动烈度ΔV
为了进一步分析影响振动的主要因素，对各工况下的振动信号做频率分析，如图 6 所示。各测点
的频谱图中均存在明显的叶频振动速度，但其他频率成分差别较大。水泵基座径 V 的主频是叶频，
px
远大于其他频率所对应的振动速度，在最高效率点叶频振动速度是次频的 3.89 倍。基座垂向 V 的叶
py
频振动速度相对基座径向 V 较低，但基座垂向 V py 在 0.1 倍转频处有一个低频宽带振动，这使得基座
px
垂向ΔV 高于基座径向ΔV ；该低频宽带振动速度的幅值较大，在流量为 0.52 时达到最大值，单频振
px
py
动速度是叶频振动速度的 3.67 倍，对应的频率为 0.093 倍转频。基座轴向 V 在最优效率点的主频为叶
pz
频，在 10 倍转频处存在一宽带频；在偏离最优频率点后，基座轴向 V 增大且出现大量宽带频，宽带
pz
频出现在 1 倍转频到 12 倍转频之间，成分复杂。楼板垂线 V 的主要频率是叶频，且在 6.8 倍转频处存
fy
在一个幅值很大宽带频。该宽带频的振动速度在偏离高效区时明显增大，在流量为 0.36 时，宽带频
单频最高幅值是叶频振动速度的 2.23 倍。值得注意的是：基座轴向和径向两个方向振动都在 1.2Q 出

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