泵站在低水深情况运行不可避免地引入吸入涡,导致强烈的水力激振,威胁泵站安全运行。本研究基于立式离心泵试验平台,通过试验方法探究了不同淹没深度下离心泵吸入涡诱发的压力脉动与振动特性,采用高速摄像捕捉了11种不同淹没深度下的吸入涡形态演变规律,并同步采集了压力脉动和振动信号。结果表明:当淹没深度低于临界值时,吸入涡从稳定贯通态逐渐发展为携气破碎态,涡核尺度增大且稳定性降低。压力脉动分析显示,低淹没深度下吸入涡诱导的低频脉动取代叶频成为主导频率,峰峰值提升62%,且最大峭度增至5.2,流动冲击性显著增强。振动信号特征表明,轴向振动幅值随淹没深度降低增长90%,径向振动的非对称性随淹没深度降低而加剧。传递熵分析证实低频压力脉动是振动加剧的主要激励源。本研究通过高速摄像捕捉涡形态并同步采集压力脉动和振动信号的创新方法,系统揭示了吸入涡演化周期与低频水力激振的耦合机制,为泵站振动预警与安全运行控制提供直接理论依据。
Liu et al. (Thu,) studied this question.