王 勇 赵宇琪 董 亮 代 翠 刘厚林 徐海良

(1.江苏大学流体机械工程技术研究中心， 镇江 212013; 2.江苏大学能源与动力工程学院， 镇江 212013;3.君禾泵业股份有限公司， 宁波 315171)

引言

离心泵被广泛应用于潜艇、舰船和航空航天等各个领域[1-3]。随着泵行业朝高速化、大型化方向发展，空化问题已成为限制其发展的重要因素[4]。空化的产生不仅造成过流部件的破坏，使泵运行可靠性降低，还会因振动噪声影响泵运行稳定性[5]。很多情况下，空化的产生是无法避免的[6]。因此，需要提高空化的监测精度，降低由空化带来的不必要损失。

传统工业上的空化监测法有涂层侵蚀法[7]及压降判断法[8]。当空化空泡溃灭时产生的激波脉冲振幅大于附着材料的许用应力极限时，材料表面将形成微坑[9]。根据这一特性，在过流部件上喷涂检测油漆成为空化判断的原始方法，其难点在于选择粘合性和敏感性适当的喷漆。由于空化影响水力性能，因此常以扬程降低3%作为空化判断标准[10]。此外，根据效率、流量、转矩和临界空化系数之间的关系判断空化也是较为常用的检测手段[11-14]。然而，这些方法只能判断发展到一定阶段的空化，无法进行实时监测[15-16]。空化的产生会诱导低频的压力振荡和高频的压力脉冲，它们都会以噪声的形式表现出来[17-18]。且随空化数的降低，泵内会依次出现空泡空化[18]、片状叶面空化[19]、超空化[20]等不同形式的空化状态，因此不同空化阶段，声场分布也存在差异[21]。研究不同空化阶段噪声信号变化规律，可以为空化声学诊断提供依据。……