Механичка бука потиче од вибрирајућих компоненти или површина које производе звучне флуктуације притиска у суседним медијима. На пример, клипови, неуравнотежене вибрације изазване ротацијом и вибрирајући зидови цеви.
У пумпама са позитивним запремином, бука је генерално повезана са брзином пумпе и бројем клипова у пумпи. Пулсација течности је главна механичка индукована бука, и обрнуто, ове пулсације такође могу изазвати механичке вибрације у компонентама система пумпе и цевовода. Погрешни утези за балансирање радилице такође могу изазвати вибрације у зависности од брзине ротације, што може да олабави завртње темеља и произведе звук куцања темеља или водилице. Други шумови су повезани са звуком истрошених клипњача, истрошених клипова или удараца клипа.
У центрифугалним пумпама, неправилно постављене спојнице често производе буку (неусклађеност) при двострукој брзини пумпе. Ако се брзина пумпе приближи или пређе критичној брзини нивоа, може доћи до високих вибрација узрокованих неуравнотеженошћу или буком изазваном хабањем лежаја, заптивке или радног кола. Ако дође до хабања, његова карактеристика може бити емитовање високих тонова звиждука. Вентилатори електромотора, кључеви вратила и завртњи спојнице могу производити буку у зазору.
Течни извор буке
Када су флуктуације притиска директно генерисане кретањем течности, извор буке је пропорционалан динамици флуида. Могући извори енергије флуида укључују турбуленцију, одвајање протока течности (вортексно стање), кавитацију, водени удар, брзо испаравање и интеракцију између радног кола и угла раздвајања пумпе. Проузроковане пулсације притиска и протока могу бити периодичне или широкопојасне фреквенције и генерално могу изазвати механичке вибрације у цевоводима или самим пумпама. Затим, механичке вибрације могу ширити буку у околину.
Генерално, постоје четири типа извора пулсирања у течним пумпама:
(1) Компоненте дискретне фреквенције које генерише радно коло пумпе или клип
(2) Енергија широкопојасне турбуленције узрокована великом брзином протока
(3) Повремене осцилације широкопојасне буке узроковане кавитацијом, блиц испаравањем и воденим ударцем представљају буку удара
(4) Када проток течности пролази кроз препреке и бочне притоке система цевовода, периодични вртлози могу изазвати пулсације изазване протоком, што може резултирати променама секундарног спектра протока флуктуација притиска у центрифугалној пумпи.
Ово је посебно тачно када се ради у условима протока који нису пројектовани. Бројеви приказани на струјној линији указују на позиционирање следећих принципа процеса тока:
Због интеракције граничног слоја између региона велике{0}}брзине и ниске{1}}брзине у пољу струјања, већина ових нестабилних образаца струјања ствара вртлоге, на пример, изазване струјањем течности око препрека или кроз зоне стајаће воде, или двосмерним струјањем. Када ови вртлози ударе у бочни зид, они се трансформишу у флуктуације притиска и могу изазвати локалне осцилације у цевоводима или компонентама пумпе. Акустични одзив цевоводних система може снажно утицати на фреквенцију и амплитуду дифузије вртложних струја. Истраживања су показала да су вртложне струје најјаче када је резонанца звука у систему у складу са природном или преферираном фреквенцијом извора буке.
Кадацентрифугална пумпаради при протоку мањим или већим од оптималне ефикасности, бука се обично чује око кућишта пумпе. Ниво и фреквенција ове буке варирају од пумпе до пумпе, у зависности од нивоа притиска који пумпа генерише у то време, односа потребног НПСХ и расположивог НПСХ и степена до којег течност пумпе одступа од идеалног протока. Када угао улазних водећих лопатица, радног кола и кућишта (или дифузора) није погодан за стварни проток, често се јавља бука. Главни извор ове буке се такође сматра рециркулацијом. (Добро дошли да пратите ВеЦхат: Пумп Фриендс Цирцле)
Пре него што течност прође кроз центрифугалну пумпу и буде под притиском, она мора проћи кроз област са притиском који није већи од постојећег притиска у улазној цеви. Ово је делимично због ефекта убрзања течности која улази у улаз радног кола, као и због одвајања протока ваздуха од улазних лопатица радног кола. Ако В брзина протока премашује пројектовану брзину протока и пратећи угао лопатице је нетачан, формираће се вртлози велике-брзине и ниског притиска{3}}. Ако притисак течности падне на притисак испаравања, течни гас ће угасити. Притисак унутар пролаза ће се касније повећати. Накнадна имплозија изазива буку познату као кавитација. Обично, пуцање ваздушних џепова на страни лопатица радног кола не само да узрокује буку, већ представља и озбиљне опасности (корозија лопатица).
Ниво буке измерен на кућишту пумпе од 8000хп (5970кВ) и близу улазног цевовода током кавитације.
Генерисање кавитације може изазвати широкопојасне ударе многих фреквенција; Међутим, у овом случају доминира заједничка фреквенција лопатица (број лопатица радног кола помножен бројем обртаја у секунди) и њени вишекратници. Ова врста кавитационе буке обично производи веома висок{1}}шум, који се најбоље назива „бука експлозије“.
Бука кавитације се такође може чути када је брзина протока нижа од пројектованог услова, или чак када расположиви улазни НПСХ премашује НПСХ који је потребан за пумпу, што је веома збуњујући проблем. Објашњење које је предложио Фрејзер сугерише да ова бука веома ниске неправилне фреквенције али високог{1}}интензитета потиче од повратног тока на улазу или излазу радног кола, или на две локације, а свака центрифугална пумпа доживљава ову рециркулацију при одређеном услову смањења брзине протока. Рад у условима рециркулације оштећује улаз и излаз лопатица радног кола (као и потисну страну лопатица кућишта). Повећање гласноће импулсне буке, неправилна бука и повећање пулсирања улазног и излазног притиска када се брзина протока смањује могу послужити као доказ рециркулације.
Аутоматски регулатори притиска или вентили за контролу протока могу генерисати буку повезану и са турбуленцијом и са одвајањем протока ваздуха. Када ови вентили раде под великим падом притиска, они имају велике брзине протока које стварају значајну турбуленцију. Иако је генерисани спектар шума веома широкопојасни, његове карактеристике су усредсређене око фреквенције са одговарајућим Строхаловим бројем од приближно 0,2.
Кавитација и флеш испаравање
За многе системе за пумпање течности, генерално постоји извесно брзо испаравање и кавитација у вези са вентилима за контролу притиска у пумпи или систему за испоруку. Због значајног губитка протока узрокованог пригушивањем, веће брзине протока доводе до теже кавитације.
У усисном воду пумпе са позитивним померањем, клип може да генерише пулсације велике амплитуде и да буде побољшан акустичним перформансама система, узрокујући да динамички притисак периодично достигне притисак испаравања течности, чак и ако статички притисак на усисном отвору може бити већи од овог притиска. Када се циркулациони притисак повећа, мехурићи пуцају, стварају буку и утичу на систем, што може довести до корозије и такође произвести непријатну буку.
Када се притисак топле воде под притиском смањује кроз пригушивање (као што су вентили за контролу протока), брзо испаравање је посебно уобичајено у системима топле воде (системи напојне пумпе). Смањење притиска доводи до наглог испаравања течности, односно брзог испаравања, што резултира буком сличном кавитацији. Да би се избегло брзо испаравање након пригушивања, треба обезбедити довољан повратни притисак. С друге стране, пригушивање треба применити на крају цевовода да би се енергија брзог испаравања распршила у већи простор.
