El soroll mecànic s'origina de components o superfícies vibrants que produeixen fluctuacions de pressió audibles en mitjans adjacents. Per exemple, els pistons, les vibracions desequilibrades causades per la rotació i les parets de tubs vibrants.
En les bombes de desplaçament positiu, el soroll s'associa generalment a la velocitat de la bomba i al nombre de pistons de la bomba. La pulsació líquida és el principal soroll induït per la mecànica i, per contra, aquestes pulsacions també poden excitar vibracions mecàniques en components del sistema de bombes i canonades. Els pesos d'equilibri incorrectes del cigonyal també poden provocar vibracions segons la velocitat de rotació, que poden afluixar els cargols de la base i produir un so de cop de la base o del carril de guia. Altres sorolls estan relacionats amb el so de les bielles gastades, els passadors del pistó gastats o els cops dels pistons.
A les bombes centrífugues, els acoblaments mal instal·lats solen produir soroll (desalineació) al doble de la velocitat de la bomba. Si la velocitat de la bomba s'acosta o supera la velocitat crítica del nivell, es pot produir una vibració elevada causada pel desequilibri o el soroll generat pel desgast del coixinet, el segell o l'impulsor. Si es produeix un desgast, la seva característica pot ser l'emissió de xiulets aguts. Els ventiladors dels motors elèctrics, les claus de l'eix i els cargols d'acoblament poden produir sorolls.
Font de soroll líquid
Quan les fluctuacions de pressió es generen directament pel moviment del líquid, la font de soroll és proporcional a la dinàmica de fluids. Les possibles fonts d'energia de fluids inclouen turbulència, separació del flux de líquid (estat de vòrtex), cavitació, cop d'ariet, evaporació de flaix i la interacció entre l'impulsor i l'angle de separació de la bomba. Les pulsacions de pressió i flux causades poden ser periòdiques o de banda ampla en freqüència i, generalment, poden excitar vibracions mecàniques a les canonades o bombes. Aleshores, les vibracions mecàniques poden difondre el soroll a l'entorn.
En general, hi ha quatre tipus de fonts de pulsació a les bombes de líquids:
(1) Components de freqüència discreta generats per l'impulsor de la bomba o el pistó
(2) Energia de turbulència de banda ampla causada per una gran velocitat de flux
(3) L'oscil·lació intermitent del soroll de banda ampla causada per la cavitació, l'evaporació del flaix i el cop d'ariete constitueix un soroll d'impacte
(4) Quan el flux de líquid travessa obstacles i afluents laterals del sistema de canonades, els vòrtexs periòdics poden provocar pulsacions induïdes pel flux, que poden provocar canvis secundaris de l'espectre de flux de les fluctuacions de pressió a la bomba centrífuga.
Això és especialment cert quan es treballa en condicions de flux no dissenyades. Els números que es mostren a la racionalització indiquen el posicionament dels següents principis del procés de flux:
A causa de la interacció de la capa límit entre les regions d'alta-velocitat i de baixa-velocitat del camp de flux, la majoria d'aquests patrons de flux inestables generen vòrtexs, per exemple, causats pel flux de líquid al voltant d'obstacles o per zones d'aigua estancada, o per flux bidireccional. Quan aquests vòrtexs impacten a la paret lateral, es transformen en fluctuacions de pressió i poden provocar oscil·lacions locals en canonades o components de la bomba. La resposta acústica dels sistemes de canonades pot afectar fortament la freqüència i l'amplitud de la difusió de corrents de Foucault. La investigació ha demostrat que els corrents de Foucault són més forts quan la ressonància del so en el sistema és coherent amb la freqüència natural o preferida de la font de soroll.
Quanla bomba centrífugafunciona a un cabal inferior o superior a l'eficiència òptima, se sol sentir soroll al voltant de la carcassa de la bomba. El nivell i la freqüència d'aquest soroll varien d'una bomba a una altra, depenent del nivell de pressió generat per la bomba en aquell moment, la relació entre NPSH requerit i NPSH disponible i el grau en què el fluid de la bomba es desvia del cabal ideal. Quan l'angle de les pales de guia d'entrada, l'impulsor i la carcassa (o el difusor) no són adequats per al cabal real, sovint es produeix soroll. També es considera que la font principal d'aquest soroll és la recirculació. (Benvingut a seguir WeChat: Pump Friends Circle)
Abans que el líquid flueixi per la bomba centrífuga i es pressuritzi, ha de passar per una zona amb una pressió no superior a la pressió existent a la canonada d'entrada. Això es deu en part a l'efecte d'acceleració del líquid que entra a l'entrada de l'impulsor, així com a la separació del flux d'aire de les pales d'entrada de l'impulsor. Si el cabal V supera el cabal de disseny i l'angle de la paleta que l'acompanya és incorrecte, es formaran vòrtexs d'alta-velocitat i de baixa-pressió. Si la pressió del líquid baixa a la pressió de vaporització, el gas líquid s'apagarà. La pressió dins del pas augmentarà més tard. La implosió posterior provoca un soroll conegut com a cavitació. En general, la ruptura de les bosses d'aire al costat sense pressió de les pales de l'impulsor no només provoca soroll, sinó que també comporta greus perills (corrosió de les pales).
El nivell de soroll mesurat a la carcassa d'una bomba de 8000 CV (5970 kW) i prop de la canonada d'entrada durant la cavitació.
La generació de cavitació pot provocar impactes de banda ampla de moltes freqüències; Tanmateix, en aquest cas, predomina la freqüència comuna de les pales (el nombre de pales de l'impulsor multiplicat pel nombre de revolucions per segon) i els seus múltiples. Aquest tipus de soroll de cavitació produeix normalment un soroll de freqüència molt alta-, millor conegut com a "soroll d'explosió".
El soroll de cavitació també es pot escoltar quan el cabal és inferior a la condició de disseny, o fins i tot quan el NPSH d'entrada disponible supera el NPSH requerit per la bomba, cosa que és un problema molt desconcertant. L'explicació proposada per Fraser suggereix que aquest soroll de freqüència irregular molt baixa però d'alta{1}}intensitat s'origina a partir del reflux a l'entrada o sortida de l'impulsor, o en dos llocs, i cada bomba centrífuga experimenta aquesta recirculació en una determinada condició de disminució del cabal. El funcionament en condicions de recirculació danya l'entrada i la sortida de les pales de l'impulsor (així com el costat de pressió de les pales de guia de la carcassa). L'augment de la intensitat del soroll d'impuls, el soroll irregular i l'augment de la pulsació de la pressió d'entrada i sortida quan disminueix el cabal pot servir com a evidència de recirculació.
Els reguladors automàtics de pressió o les vàlvules de control de cabal poden generar sorolls relacionats tant amb la turbulència com amb la separació del flux d'aire. Quan aquestes vàlvules funcionen sota una caiguda de pressió severa, tenen uns cabals elevats que generen turbulències importants. Tot i que l'espectre de soroll generat és de banda molt àmplia, les seves característiques es centren al voltant d'una freqüència amb un nombre de Strouhal corresponent d'aproximadament 0,2.
Cavitació i evaporació flash
Per a molts sistemes de bombeig de líquids, generalment hi ha una mica d'evaporació i cavitació flash relacionades amb les vàlvules de control de pressió a la bomba o al sistema de lliurament. A causa de la pèrdua important de flux causada per l'acceleració, els cabals més alts donen lloc a una cavitat més severa.
A la línia d'aspiració d'una bomba de desplaçament positiu, el pistó pot generar pulsacions d'alta amplitud i millorar-se pel rendiment acústic del sistema, fent que la pressió dinàmica arribi periòdicament a la pressió de vaporització del líquid, fins i tot si la pressió estàtica al port d'aspiració pot ser superior a aquesta pressió. Quan la pressió de circulació augmenta, les bombolles es trenquen, produint soroll i impactant el sistema, que pot provocar corrosió i també produir sorolls desagradables.
Quan la pressió de l'aigua a pressió calenta disminueix per estrangulació (com ara les vàlvules de control de cabal), l'evaporació de flaix és particularment comú als sistemes d'aigua calenta (sistemes de bombes d'alimentació). La disminució de la pressió fa que el líquid s'evapori sobtadament, és a dir, una evaporació flash, donant lloc a un soroll semblant a la cavitació. Per evitar l'evaporació del flaix després de l'acceleració, s'ha de proporcionar una contrapressió suficient. D'altra banda, l'acceleració s'ha d'aplicar al final de la canonada per dispersar l'energia de l'evaporació del flaix en un espai més gran.
