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离心泵低噪声水力设计及动静干涉机理研究开题报告
一、研究背景及意义
随着社会经济的不断发展和人们对生活品质要求的提高，低噪声泵的应用需求越来越广泛。当前市场上已经出现了一些低噪声泵产品，但是它们的性能与传统泵相比还有很大的提升空间。离心泵作为最常用的泵之一，其应用范围非常广，但是其低噪声设计方面仍有待改进。
本研究旨在通过对离心泵低噪声水力设计及动静干涉机理的研究，探索提高离心泵低噪声设计性能的途径，为泵行业的发展提供有益的参考。
二、研究内容
1.离心泵低噪声水力设计理论研究
通过对离心泵的结构和水力原理进行分析，探究对其低噪声水力设计的影响因素，比如流道形状、叶轮尺寸、进出口位置等。
2.离心泵动静干涉机理研究
通过数值模拟和实验研究离心泵运转中产生的动态效应和流体与泵壳之间的相互作用，以及在不同运转状态下的声场特性和干涉机理，为低噪声设计提供理论支持和数据依据。
3.离心泵低噪声设计实验研究
结合理论研究和动静干涉机理研究，设计实验方案，对离心泵的低噪声设计方案进行验证和优化。
三、研究方法
1.离心泵水力学原理分析
从离心泵的结构和水力学原理入手，通过数学模型和流场分析，研究离心泵水力学特性对噪声的影响因素。
2.数值模拟研究
运用计算流体力学（CFD）方法，建立离心泵的数值模型，进行流场数值模拟和声场数值模拟，研究离心泵运转时的声特性和干涉机制。
3.实验研究
设计离心泵低噪声水力实验和声场实验，通过实验结果的分析和对比，验证仿真结果的准确性以及探究优化方案。
四、预期成果
1.离心泵低噪声水力设计理论研究结果
探究离心泵低噪声水力设计的影响因素和改进方法，建立相应的数学模型和数值计算方法，并分析理论研究结果的准确性。
2.离心泵动静干涉机理研究结果
通过数值模拟和实验研究，探究离心泵运转中产生的动态效应和流体与泵壳之间的相互作用，以及在不同运转状态下的声场特性和干涉机理。
3.离心泵低噪声设计实验研究结果
通过设计实验方案，对离心泵的低噪声设计方案进行验证和优化，提出可行的低噪声设计方案并给出相应的实现措施。
五、研究进度安排
2021年6月-2021年9月：搜集文献，开展离心泵低噪声水力设计理论研究。
2021年10月-2022年1月：进行离心泵动静干涉机理研究、数值模拟和实验研究。
2022年2月-2022年5月：进行实验结果分析和优化方案研究。
2022年6月-2022年9月：撰写论文和答辩。
六、参考文献
1.Zhang,S.(2016).Lownoisedesignformultistagecentrifugalpumpbasedonorthogonaldesign.InternationalJournalofMechanicalSciences,105,129-139.
2.Lee,K.E.,&Jeon,W.S.(2018).Numericalstudyonlownoisedesignformultistagecentrifugalpumpbasedoninversedesignmethod.AppliedAcoustics,132,23-31.
3.VanRenterghem,T.,Forssén,J.,Attenborough,K.,&Sijtsma,P.(2017).Quiet,efficientandcontrollableventilationsystems.AppliedAcoustics,117,1-7.