管道阀门共振腔气动噪声特性及规律研究

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滑阀真空泵的噪音与振动控制研究

滑阀真空泵的噪音与振动控制研究

滑阀真空泵的噪音与振动控制研究引言:真空泵是广泛应用于工业领域的一种设备,用于排出管道或容器内的空气。

然而,由于其工作原理和结构的特点,常常会产生噪音和振动,给人们的工作和生活带来困扰。

因此,对于滑阀真空泵的噪音与振动控制进行研究,不仅能改善工作环境,提高生产效率,还能帮助保护工人的健康和设备的使用寿命。

1. 滑阀真空泵的工作原理和结构滑阀真空泵是一种常见的真空泵类型,其工作原理基于滑阀的打开和关闭来实现气体的吸入和排出。

其结构由电机、滑阀、气缸、气道等部分组成。

在工作过程中,电机带动滑阀进行周期性的打开和关闭,通过吸入气体和排出气体,形成真空。

2. 噪音产生的原因及影响滑阀真空泵在工作中常常会产生噪音,主要来源于以下几个方面:(1) 机械振动:由于电机和滑阀的运动,使得设备产生振动,进而产生噪音。

(2) 空气流动噪音:在吸气和排气的过程中,由于气体流动的速度和压力变化,会引起空气的震荡和噪音的产生。

(3) 结构共振:泵体和泵配件在特定频率下共振,产生高频噪音。

(4) 机械摩擦噪音:在滑阀、轴承等部件相互摩擦时,会产生噪音。

这些噪音不仅会影响工作环境,也会对生产效率和工作人员的健康造成影响。

长期暴露在高噪音环境中会导致听力损伤、情绪紊乱等问题。

3. 噪音和振动控制方法为了减少滑阀真空泵的噪音和振动,以下提供几种常见的控制方法:(1) 耐噪音设计:在设备设计阶段,可以通过选择合适的结构材料、合理布局和减振措施等,减少噪音和振动的产生。

(2) 噪音隔离:通过使用合适的隔音材料和隔音设备,如隔音罩、隔音板等,将噪音从源头隔离,减少传递和扩散,从而降低噪音水平。

(3) 振动控制:通过增加设备的稳定性、使用阻尼材料和减振器等,减少设备振动的传导和扩散,从而降低振动水平。

(4) 参数优化:通过调整工作参数,如气体流速、压力等,可以减少噪音和振动的产生。

(5) 维护保养:定期检查和维护设备可以确保其良好的工作状态,减少噪音和振动的产生。

电厂管道、阀门振动造成的危害分析及处理措施研究

电厂管道、阀门振动造成的危害分析及处理措施研究

电厂管道、阀门振动造成的危害分析及处理措施研究摘要:社会不断发展背景下,各行各业生产发展速度日益增加,对电力需求也逐渐增大。

但是,当下我国电力产业主要依赖火力发电,火力电厂中若系统管道及阀门产生振动,将影响整体系统稳定性,进而影响生产和生活的正常用电。

为提高电力系统稳定性,文章对电厂管道、阀门振动危害详细分析,并对具体处理措施详细分析,旨在为优化电厂管道及阀门振动奠定坚实基础。

关键词:电厂;管道;阀门;振动;危害;处理措施当下火力发电厂,通过燃料燃烧加热,驱动水蒸气,推动电力装置产生电力,在电力系统中,阀门及管道稳定性直接决定系统运行效果[1]。

在发电技术不断进步背景下,火电厂单机容量大大增加,对阀门及管道稳定性提出新的要求。

但是,管道及阀门受材料、质量等多方面因素限制,实际使用中常出现管道振动,严重影响管道稳定性,导致管道及阀门易损,寿命缩短,严重的甚至导致管道及阀门开裂,污染周围环境,影响电厂安全性。

1.电厂管道及阀门振动可能造成的影响电厂管道及阀门对应动态及静态的盈利分析具有相对性,其对应的构建破坏属于疲劳性破坏,振动响应上可采用时间函数合理表示[2]。

在原理管道阀门的疲劳性损坏上,其主要是管道和阀门高程度循环,导致破损发生;低循环疲劳也会引起破损出现。

此外,电厂管道及阀门产生振动的原因具有多样性,应正确分析振动可能造成的危害,进而针对可能出现的振动制定对应的解决措施,以达到减振效果,确保电厂稳定供电。

1.1振动影响管道及阀门寿命振动将导致阀门及管道徒增机械运动,导致运动部位产生大量金属疲劳,最终影响阀门及管道的实际使用寿命。

若管道及阀门为经过合理的维护处理,长久发展下,振动幅度增加,电力生产中易出现破裂现象,导致意外损失出现,影响电力生产稳定性。

1.2对原本发电系统造成破坏管道及阀门不断产生振动,也会对周围设备稳定性造成严重影响,破坏发电系统中其他设备稳定性。

大量的振动产生,导致管道及阀门连接部位连接效果下降甚至失效,對系统连接造成破坏,进而间接导致接管座产生开裂,输水管受到影响,发生断裂,支吊架失效,整体发电系统不稳定因素饥饿中不断,导致灾难性事故出现[3]。

气动调节阀出现波动振荡或振动的原因及处理方法

气动调节阀出现波动振荡或振动的原因及处理方法

气动调节阀出现波动振荡或振动的原因及处理方法1.阀门失调:阀门的失调是最常见的波动、振荡或振动的原因之一、失调可能是由于阀门安装不当、内部部件磨损或粘附造成的。

处理方法包括重新调整阀门的位置和方向,更换磨损的部件或清洁粘附的部件。

2.阀门带宽不当:阀门的带宽是指流量变化与阀门位置变化的比率。

如果阀门的带宽不当,就可能导致波动、振荡或振动。

处理方法包括调整阀门带宽,使其适应实际流量需求。

3.空气源压力不稳定:气动调节阀通常使用空气作为动力源。

如果空气源的压力不稳定,就可能导致阀门波动、振荡或振动。

处理方法包括检查和调整空气源的压力,确保其稳定。

4.管道震荡:管道震荡是由于流体在管道中流动引起的机械振动。

这种振动可能会传导到气动调节阀,并导致波动、振荡或振动。

处理方法包括增加管道的刚度和稳定性,减少流体的速度和压力,或使用吸振器减震。

5.控制系统失效:控制系统的失效可能导致气动调节阀波动、振荡或振动。

处理方法包括检查和修复控制系统中的故障,确保其正常工作。

6.阀门内部部件磨损或粘附:阀门内部部件的磨损或粘附可能会导致阀门的工作不稳定,从而引起波动、振荡或振动。

处理方法包括定期检查和更换磨损的部件,清洁粘附的部件。

7.过大的媒体压力差:如果气动调节阀在过大的媒体压力差下工作,可能会导致波动、振荡或振动。

处理方法包括减小媒体压力差,或采用耐高压的阀门。

总之,波动、振荡或振动对气动调节阀的正常运行会带来一系列问题。

为了解决这些问题,需要仔细分析可能的原因,并采取相应的处理方法。

定期维护和保养气动调节阀也是非常重要的,以确保其正常工作和长期稳定性。

气动噪音特性的研究与降噪技术

气动噪音特性的研究与降噪技术

气动噪音特性的研究与降噪技术气动噪音是指由气体流过物体表面,或是气体在管道运输过程中产生的噪声。

这种噪声会对人们的身心健康产生负面影响,从而引发诸如疲劳、头痛、失眠等问题。

因此,气动噪音的研究与降噪技术变得越来越重要。

气动噪音特性研究是气动噪音降噪技术的基础。

首先,气动噪音与气体流动特性有着密切的关系。

气体的流动是指气体在管道或空气中的流动过程。

这个流动过程中,气体会产生压缩、膨胀等行为,从而产生噪音。

因此,对于不同的气体流动状态,其产生的气动噪音特性也会有所不同。

其次,噪音发生的位置和分布也会影响气动噪音的特性。

例如,噪音在较狭窄的流道中发生时,噪音的频率会更高,并且会有尖锐的尖峰噪音。

而在较宽阔的管道中,噪音的频率会更低,而且会变得更加平滑。

为了降低气动噪音,需要采用不同的降噪技术。

以下是几种常见的气动噪音降噪技术:(一)管道内障碍物降噪技术管道内障碍物降噪技术是通过在管道内部安装障碍物来降低噪音。

这种方法的原理是,障碍物的存在可以减少气体流动的速度,从而减缓气体流动的速度和压力,降低气动噪音的产生。

但是,如果安装的障碍物过多或过大,会对管道流量和压力造成很大的影响,从而影响管道的运行效率。

(二)反射式吸声器降噪技术反射式吸声器降噪技术是通过反射式吸声器来实现的。

反射式吸声器是由多个板块组成的,板块之间留有一定的空隙。

空隙中充满了一种能吸收气体噪音的吸声材料。

当气体通过板块之间的空隙时,气体的噪音能量被吸声材料吸收,从而达到降噪的效果。

这种方法的优点是吸声材料可以进行更换,而且安装简单。

缺点是,随着时间的推移,吸声材料表面会污染或损坏,从而降低吸声效果。

(三)消声器降噪技术消声器降噪技术是通过消声器来实现的。

消声器是由多个膜片组成的,膜片间留有一定的空隙。

空隙中充满了一种能吸收气体噪音的吸声材料。

当气体通过膜片之间的空隙时,空气的振荡会被吸声材料吸收,从而达到降噪的效果。

这种方法的优点是吸声效果好,而且可以适应不同的气流情况。

气动噪声特性的仿真与实验分析

气动噪声特性的仿真与实验分析

气动噪声特性的仿真与实验分析在现代制造业中,气动噪声成为了一个重要的问题。

高噪声会影响工作环境,降低工作效率,甚至对工人身体健康构成危害。

因此,在设计气动系统时,需要考虑噪声控制措施,以确保生产的可持续性和卫生安全。

本文将介绍气动噪声特性的仿真与实验分析方法,希望能对噪声控制措施提供参考。

一、气动噪声特性气动噪声特性是指气体在运动过程中产生的声波的音量和频率等特性。

气体流过窄阀门、喷嘴、管道、转子等流动部件时,声场将发生不同程度的波动和压力变化,产生噪声。

气动噪声的特点是发散、复杂、低频、宽频带、不稳定、脉动性强等。

这些特点给噪声控制带来了极大挑战。

二、气动噪声的影响因素1、气体流动参数:如流量、速度、压力、温度等。

2、气体流动的结构:如转子、喷嘴、管道、泵、风机等。

3、气体流动环境:如空气、液体、气体混合物等。

4、气体流动方式:如稳态流动、脉动流动等。

5、气体流动介质:如空气、自然气、蒸汽、燃气等。

三、气动噪声的仿真分析在噪声控制的早期阶段,使用气动噪声仿真分析进行设计和预测是一种常见方法。

现代仿真技术可以使用计算流体力学软件 (CFD) 建立数字模型,并模拟气体流动和声波传播。

仿真分析可以指导噪声控制的设计和实施,节省时间和成本。

四、气动噪声的实验方法虽然气动噪声仿真分析已经成为了常用方法,但实验分析仍然非常重要。

实验可以验证仿真分析的准确性并得出更精确的数据。

在实验中,可以使用声学测量设备如声级计、频谱分析仪等来测量噪声水平。

同时,可以尝试使用各种噪声控制措施,如隔声板、吸声材料等来降低噪声水平。

五、气动噪声控制方法在进行气动系统的噪声控制时,可以尝试以下方法:1、改变气体流动方式:采用稳态流动或远离共振频率的频率,可以降低噪声水平。

2、改变气体流动介质:使用减少气动噪声的流体介质,如油膜、吸声涂层液体等。

3、使用吸声材料和隔声板:通过外部介质材料对气体流动和声场进行隔离,可以降低噪声水平。

密封阀门的振动特性测试与分析

密封阀门的振动特性测试与分析

、、、密封阀门的振动特性测试与分析密封阀门的振动特性测试与分析密封阀门是工业管道系统中常用的关键组件,其作用是控制管道中的流体。

然而,随着工业技术的发展,使用寿命长、安全可靠的密封阀门已成为行业的追求目标。

因此,对于密封阀门的振动特性测试与分析,就显得尤为重要。

一、密封阀门振动特性的重要性密封阀门在工业管道系统中起着关键的作用,其作用是控制管道中的流体。

如果密封阀门的质量不过关,可能会导致阀门在工作中出现振动、冲击等问题,进而引发管道事故,给工业生产造成不可估量的损失。

因此,对于密封阀门的振动特性进行测试与分析,可有效预防潜在的事故风险,提高阀门的质量,保障工业生产的安全可靠性。

二、密封阀门振动特性的测试方法1.振动传感器法振动传感器法是一种比较常用的密封阀门振动测试方法。

测量时,可将振动传感器固定在阀门上,通过测量阀门的振动特性以及振幅、频率等参数,来判断密封阀门的质量是否过关。

需要注意的是,振动传感器的放置位置以及安装方式会对测试结果产生一定影响,因此在测试时需要进行合理的设置。

2.声学检测法声学检测法是一种非接触式的测试方法,可以有效检测密封阀门的振动特性。

该方法通过测量密封阀门所发出的声音,来判断阀门的质量是否过关。

需要注意的是,该方法的可靠性与环境噪声等因素有关,因此需要在测试前进行合理的环境控制。

3.光学检测法光学检测法是一种比较先进的测试方法,可以通过高速摄像机等设备来捕捉密封阀门在工作中的运动轨迹,进而判断阀门在工作中是否会出现振动等问题。

需要注意的是,该方法的设备投入成本较高,适用性有一定限制。

三、密封阀门振动特性的分析方法1.时域分析法时域分析法是一种常用的密封阀门振动特性分析方法。

该方法将阀门振动信号进行时域分析,可以得到信号的振幅、频率、周期等参数,从而判断阀门是否存在振动、冲击等问题。

需要注意的是,时域分析法对于信号的采样频率、采样点数等参数要求较高,因此在分析前需要进行合理的参数设置。

声音在管道中的谐波和共振

声音在管道中的谐波和共振

声音在管道中的谐波和共振声音是由物体振动引起的机械波,在传播过程中会遇到各种障碍和介质。

当声音传播到管道中时,会发生谐波和共振现象。

本文将深入探讨声音在管道中的谐波和共振,并分析其原理和应用。

一、谐波的概念及特点谐波是指振动频率为整数倍于基频的波动现象。

在声音传播过程中,当声源振动频率为f0时,管道中会同时存在频率为nf0的谐波波动。

其中,n是整数倍数。

谐波的特点主要包括以下几个方面:1. 频率:谐波波动的频率是基频的整数倍,即fn = nf0。

2. 波长:谐波波长与基频相同,仅在振动幅度上不同。

3. 振动幅度:谐波波动的振幅会随着传播距离的增加而逐渐减小。

4. 波速:谐波波动的传播速度与基频相同,都满足声速公式。

二、共振的概念及原理共振是指外界周期作用下,被振动系统吸收能量的过程。

在管道中,当声音频率与管道固有频率相匹配时,会发生共振现象。

共振的原理主要包括以下几个方面:1. 管道固有频率:管道固有频率是指管道自身的振动频率。

对于闭管,固有频率的计算公式为fn = nf0/2,其中n为整数倍数。

2. 同频上共振:当声音频率与管道固有频率相同或接近时,声波会与管道共振,共振效应将被放大。

3. 声能传播增强:共振的结果导致声能在管道中的传播增强,此时声音强度明显增大。

4. 声音吸收减弱:共振还会使管道对声音的吸收减弱,使声音反射效果更好。

三、谐波和共振的应用谐波和共振在实际应用中有着广泛的作用,下面以几个典型的例子进行介绍。

1. 音乐演奏:在木管乐器、铜管乐器等吹奏乐器中,通过改变管道的长度和打开或封闭不同位的音孔,可以调节管道的固有频率,使声音产生不同音调。

2. 声学检测:利用声音的谐波特性,可以在管道中检测到可能的故障或破损。

例如,在汽车排气管中,通过检测排气管中存在的谐波频率,可以判断排气系统是否正常。

3. 声音增幅器:共振效应可以实现声音的增幅。

在狭窄的管道进口处,声音会受到共振增强,从而使声音的传播距离变得更远。

前沿气动噪声控制技术研究及其应用现状分析

前沿气动噪声控制技术研究及其应用现状分析

前沿气动噪声控制技术研究及其应用现状分析气动噪声是一种由流体流动所产生的噪声,虽然在现代社会中被广泛应用,但气动噪声对人类的健康、环境以及机器的寿命都有较大的影响。

因此,气动噪声的研究和控制一直是一个热门的研究领域。

本文旨在分析当前前沿的气动噪声控制技术研究及其应用现状。

一、气动噪声产生原理及对人类健康的影响气动噪声是由于空气、液体等流体的流动而引起的噪声。

气体既有粘滞性,也有惯性,它的运动会产生声波,这些声波会扰动周围的环境,将这种扰动传递到人耳中,就会产生听觉上的噪声和对人的身体健康的影响。

例如,高频噪声会刺激人的嗓子和肺部,导致人呼出更多的二氧化碳并减少氧气的吸入,这样就会影响到人的生理和精神状态。

二、气动噪声控制的方法及其现状1. 降噪材料的研究降噪材料的种类繁多,其中最广泛应用的材料是泡沫塑料。

与传统的泡沫塑料相比,超大孔泡沫具有更高的吸声效果,可以达到近乎音学的要求。

此外,人造纤维降噪材料也有广泛的应用,这种材料可以在高噪声环境下起到很好的降噪效果。

2. 流体噪声抑制的研究流体噪声抑制主要针对的是涡流、湍流噪声等噪声类型。

当前主要的研究方向是基于全流场模拟与仿真来研究流体噪声的产生机理,同时也在探索基于主动控制方式、被动控制方式以及混合控制方式的流体噪声抑制方法。

3. 声学阻尼器的研究声学阻尼器是降噪系统的核心部件之一。

基于分子削弱原理,可以通过在气体中喷射一定的液体滑腻剂来实现降噪的目的。

电声传感器则对空气流场中的压力变化进行感应并产生电信号,通过调整电信号的幅度和相位,达到控制噪声的目的。

目前,世界各国都在积极推动气动噪声控制技术的发展,尤其是在汽车、飞机、高铁等交通工具上的应用方面得到广泛的关注。

三、气动噪声控制技术应用现状分析1. 汽车行业汽车行业是气动噪声控制技术的重要应用领域之一。

从车身到发动机,汽车的气动噪声都需要进行有效控制。

但是,在汽车行业中,气动噪声控制技术的研究还处于初级阶段,市场上的降噪材料、阻尼器等产品不尽如人意,仍需进一步改进。

输气管道气体流经阀门气动噪声产生机理分析

输气管道气体流经阀门气动噪声产生机理分析
[ 1- 4]
响声源强度, 只影响声音传播; ② 流体与结构耦合作 用使结构振动发声, 流体湍流运动导致结构表面压力 脉动, 对结构产生负载, 引起结构振动而辐射噪声; ③ 流体湍流运动形成的流噪声、 湍流引起的压力或速度 脉动形成直接噪声源, 可等效为理论声源, 包括偶极子 声源、 四极子声源。输气管道中音波主要由压缩机启 停运行、 阀门开气体流动所致结构噪声。气动
( 1. 中国石油大学( 华东) , 山东㊀青岛㊀266555 ; 2. 中国石油集团工程设计有限责任公司 北京分公司, 北京㊀100085 )
㊀㊀摘㊀要:为区分输气管道泄漏音波与阀门噪声, 为输气管道音波法泄漏检测提供理论依据及数据库、 控制阀门噪
声提供解决办法, 从音波产生机理角度采用 CFD 软件耦合专业声学软件方法对输气管道气体流经阀门产生的气动噪声 进行研究, 建立气动噪声模型, 探究气动噪声产生机理及传播、 衰减规律。在 CFD ( Computational Fluid Dynamics ) 软件中 采用大涡湍流模型对气体流经阀门时的瞬态流场求解分析, 获得流场分布如脉动压力、 脉动速度数据; 将 CFD 计算所得 数据导入专业声学软件进行联合仿真, 生成气动噪声源项, 包括偶极子声源及四极子声源, 建立气动噪声产生传播模型, 求解输气管道气体流经阀门的气动噪声。 关键词:输气管道; 音波法泄漏检测; 气动噪声; 联合仿真; 瞬态流场; 等效声源 中图分类号:TE973 ; TE88㊀㊀㊀文献标识码:A
动等产生, 即流噪声。 输气管道气动噪声研究方法主要有三类: 计算气 CFD 软件计算气动噪声方法及 CFD 软件 动声学方法, 联合声学软件仿真计算方法。用有限体积法求解输气
第 2 期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀刘翠伟等:输气管道气体流经阀门气动噪声产生机理分析

阀门振动噪声分析与预防措施

阀门振动噪声分析与预防措施

阀门振动噪声分析与预防措施在工业生产中,阀门往往是流体传递的控制元件,其重要性不言而喻。

但是,在使用阀门时,我们也会遇到阀门振动和噪声这样的问题。

阀门振动和噪声的出现,不仅会影响生产效率和质量,还会对现场工作人员造成伤害,需要引起足够的重视。

因此,本文将从阀门振动噪声的成因、分析和预防措施等方面进行讨论。

阀门振动噪声的成因阀门振动和噪声的成因比较复杂,一般分为三类:1. 动力学因素动力学因素是指阀门在流体作用下发生的压力变化、流场扰动、非稳态效应以及尾流等因素所引起的振动与噪声。

当流经阀门时,阀门会产生动态压力波,这些波将以一定频率传播,产生阀门颤动、噪声等现象。

2. 结构因素结构因素是指阀门结构内部特性、材料及制造工艺等因素对阀门振动和噪声的影响。

例如,在制造阀门时,如果不注意阀门材料的选择和制造工艺,可能导致阀门振动和噪声的出现。

3. 流体特性流体特性是指流体的密度、粘度、速度和压力等特性对阀门振动和噪声的影响。

通过对流体特性的分析,可以避免流体对阀门振动和噪声的不利影响。

同时,流体特性也与管道系统直接相关,因此在管道系统的设计中也需要考虑流体特性对阀门振动和噪声的影响。

阀门振动噪声的分析阀门振动和噪声往往会对生产效率和安全造成很大的隐患,因此在实际应用中需要进行详细的分析。

1. 噪声频率分析噪声频率分析是指对阀门噪声进行频率分析。

通过对噪声频率的分析,可以研究阀门噪声的特性,找出噪声产生的原因。

在分析时,需要使用相应的测试工具和软件,并对测试数据进行有效处理。

2. 阀门振动分析阀门振动分析是指对阀门振动进行分析。

通过对阀门振动的分析,可以研究阀门的振动特性,找出阀门振动的原因。

在分析时,需要使用相应的测试工具和软件,并对测试数据进行有效处理。

3. 流体分析流体分析是指对流体的运动进行分析。

通过对流体的分析,可以研究流体对阀门的作用原理,了解流体对阀门振动和噪声产生的影响。

在分析时,需要使用相应的测试工具和软件,并对测试数据进行有效处理。

阀门振动噪声分析与预防措施

阀门振动噪声分析与预防措施

阀门振动噪声分析与预防措施-机电论文阀门振动噪声分析与预防措施邓君(湖南工业大学机械工程学院,湖南株洲 412000)摘要:从多个方面分析了阀门振动和噪声产生的主要原因,并从设计、加工、阀门选用以及配套设备布置等方面提出了预防和减弱阀门振动噪声的措施。

关键词:阀门;振动;噪声;预防0引言阀门是流体输送系统中重要的调节元件,能够改变流体流动方向和流通面积,具有截止、导流、分流、泄压等功能,在水利、电力、制造、冶金、石油等行业应用广泛。

随着科技进步,对阀门的使用要求也越来越高,振动和噪声作为阀门最明显的问题之一,在实际工作中会影响阀门自身以及所连接管路和设备的使用寿命,甚至直接造成损害而发生安全事故。

并且阀门噪声已经成为许多工厂主要污染之一,对工人和附近居民造成了严重影响。

1阀门振动噪声来源以及产生原因声音是由振动而产生,而振动在弹性介质中的传播形式就是声波,在实际工况下,阀门发出噪声时也总是伴随着剧烈振动,因此要综合阀门噪声和振动产生的具体原因来分析。

下面从机械振动、流体动力学和水锤影响几个方面来分析。

1.1机械振动原因阀门机械振动产生的噪声具体可以分为阀门整体振动噪声和阀门内部零件振动噪声。

阀门整体振动是由阀体所在流体输送管道或阀座产生振动所引起。

阀门内部零件振动与其内部零件加工、装配精度以及磨损程度有关,各零件之间的间隙会导致零件在流体冲撞时产生振动。

特别是当外部频率与阀体自身固有频率接近或相同时,会产生达到3 000~7 000 Hz频率的剧烈共振。

这个振动频率已经可以产生严重的振动噪声,并会对阀门阀体和内部零件造成疲劳损害。

1.2流体动力学原因当流体通过阀门时,流道形状改变会导致流体流动状况发生变化,产生湍流和涡流,从而引发阀体振动和噪声,不过湍流噪声一般比较小,对于液体介质甚至可以不做考虑。

在阀芯节流口处,阀门内部流通面积发生改变会导致流体流速与压力发生剧烈变化,当流体静压低于流体介质的汽化压力时,流体介质就会发生汽化也就是闪蒸现象。

声音在管道中的传导与共振效应

声音在管道中的传导与共振效应

声音在管道中的传导与共振效应声音是我们与世界沟通的重要方式之一,无论是语言的表达还是音乐的演奏,都离不开声音的传导。

而在管道中,声音的传导和共振效应更是让这个过程变得更加有趣和复杂。

一、声音的传导原理声音通过空气或其他介质传播,而在管道中,声音的传导主要是通过空气的振动来实现的。

当声源在管道中发出声音时,声波会沿着管道传播,经过一系列的反射、折射和吸收等过程,最终到达我们的耳朵。

声音在管道中的传导主要依赖于两种机制:空气分子的碰撞和管道内壁的振动。

当声波通过管道时,空气分子会因为声音的压缩和稀薄而发生振动,而这种振动将传递给管道内壁,使得整个管道成为共鸣腔体。

二、共振效应的产生共振效应是指当外界声源的频率与系统本身的固有频率相等或接近时,系统会出现剧烈的振动现象。

在管道中,共振效应将大大增强声音的传导效果。

当声波在管道中通过时,如果其频率与管道的固有频率相等或接近,就会引起管道内的共振效应。

此时,管道内的空气分子振动的幅度将增大,从而增强了声音的传导效果。

这种现象在一些乐器中尤为显著,比如长笛、管风琴等。

三、管道形状对声音传导的影响管道的形状对声音的传导和共振效应有着重要的影响。

一般来说,较长、较细的管道更容易产生共振效应,因为它们具有较低的固有频率。

另外,管道中的弯曲和分支也会对声音的传导产生一定的影响。

弯曲会使声音的传导路径变长,从而减弱声音的传导效果;而分支则可能导致声音的损失和干扰。

这也是为什么一些音响工程师在设计演出场所时会尽可能避免过多的弯曲和分支。

四、管道材料对声音传导的影响管道的材料也会对声音的传导效果产生一定的影响。

不同的材料有不同的声学特性,比如密度、弹性和吸声性能等。

这些特性将直接影响声音在管道中的传导速度和传播的损耗。

例如,金属管道通常具有较高的声导率,能够有效地传导声音;而塑料和橡胶等材料则具有较低的声导率,会导致声音在传播过程中的损耗。

此外,吸声材料的使用也可以减少声音的反射与共振,提高声音的传导效果。

气动阀消音器原理

气动阀消音器原理

气动阀消音器原理介绍气动阀消音器是一种用于消除气动阀门开启或关闭时产生的噪音的装置。

它通过一系列设计来实现声音的降噪和抑制。

工作原理气动阀消音器的工作原理可以分为两个方面:消音和抑制共振。

1.消音气动阀门开启或关闭时,气体流经阀门和管道会产生噪音。

消音器的设计和构造可以通过以下几种方式来达到消音的效果:–声音吸收材料:消音器内部使用吸音材料,如泡沫塑料、陶瓷纤维等,可将噪音能量转化为热能而减少声音的传播。

–弯曲通道:消音器内的通道采用多次弯曲的设计,通过声音的多次反射和散射,降低噪音的传播。

–阻流板:在消音器中设置阻流板,可减缓气体流速,降低噪音的产生和传播。

–膨胀腔室:消音器内部设置膨胀腔室,使气体在通过时产生膨胀和压缩,从而减少噪音。

2.抑制共振气动阀门开启或关闭时,气体流经阀门和管道会产生共振现象,进一步增加噪音的产生。

消音器的设计也包括抑制共振的措施:–调节孔和孔道长度:消音器的设计中会设置调节孔和孔道长度,使压力和速度的变化在不同频率上发生,从而减少共振的影响。

–缓冲材料:消音器内部使用缓冲材料,如弹性材料、泡沫塑料等,可以减少气体流动时的产生的共振现象。

优点气动阀消音器具有以下优点:1.降噪效果显著:通过消音器的设计和构造,可以有效地降低气动阀门开启或关闭时产生的噪音,提供更加安静的工作环境。

2.节能环保:降低噪音不仅改善工作环境,还有利于员工身心健康。

同时,降低噪音也减少能源消耗,对环境也更加友好。

3.安全可靠:气动阀消音器的设计和制造符合相关标准和要求,能够确保阀门的正常操作和安全可靠性。

4.使用方便:气动阀消音器的安装和维护都相对简单,更换也比较容易。

应用领域气动阀消音器广泛应用于以下领域:1.工业领域:如化工厂、电厂、石油化工等,用于降低气动设备开启或关闭时的噪音。

2.建筑领域:如商业大楼、医院、学校等,用于降低楼宇内部空调系统等气动设备的噪音。

3.交通运输领域:如地铁站、机场、高速公路等,用于降低轨道交通、飞机和汽车等运输工具的噪音。

发电厂管道阀门振动危害及对策探析

发电厂管道阀门振动危害及对策探析

发电厂管道阀门振动危害及对策探析发表时间:2019-05-17T15:47:18.623Z 来源:《电力设备》2018年第32期作者:赵军利[导读] 摘要:管道阀门是发电厂中非常重要的设备,其发挥的作用不可小觑,可谓是发电厂稳定安全运行的基础。

(陡河发电厂河北省唐山市 063028)摘要:管道阀门是发电厂中非常重要的设备,其发挥的作用不可小觑,可谓是发电厂稳定安全运行的基础。

在管道阀门的运行期间振动问题十分的常见,其诱发原因较多,一旦出现将会严重削弱管道阀门的使用性能,管道阀门的使用寿命也会急剧缩短,因此管道阀门振动问题的防治已然刻不容缓。

本文将对发电厂管道阀门振动危害及其处理对策予以综合全面的分析,希望能够在实践工作中起到参考和借鉴的作用,从而将这类危害的发生概率降到最低。

关键词:发电厂;管道阀门;振动危害;对策引言:随着我国电力行业的快速发展,发电技术有了明显的革新,对于发电厂管道阀门的质量也提出了更高的要求,无论是在管道阀门的设计安装阶段还是运行管理阶段,都要加强监督和控制,以便及时发现和处理各类突发问题,将电力生产安全事故扼杀在萌芽之中。

其中危害最大的要数管道阀门的振动问题,导致这一问题的发生原因比较多样化,在防控上难度较高,要求工作人员能够高度重视管道阀门的振动现象,采取有力的措施加以防范,竭力避免管道阀门损坏破裂造成环境污染以及给附近居民的生命财产安全带来威胁。

一、管道阀门振动造成的危害在发电厂中管道阀门常常因为振动而造成零件损害,而振动又与管道阀门的工作时间相互关联。

管道阀门振动的诱因多种多样,由于振动而发生的零件受损的现象称为疲劳损害,常见疲劳损害包括低循环疲劳损害与高循环疲劳损害。

因为产生振动的原因不同,所以处理疲劳损害的方法要对症下药,采用有效的方式减振。

无论何种原因造成的管道阀门振动,都会产生严重的危害,具体而言可以归结为以下几点:第一,缩短管道阀门的使用寿命。

管道阀门在振动的过程中产生的机械运动导致振动部位的金属疲劳,不仅缩短阀门管道的使用寿命,严重时还会导致发电厂生产过程中的安全事故。

管道与声学共振

管道与声学共振

管道与声学共振管道与声学共振是一种现象,它在管道中传播的声波与管道的几何特性产生共振效应。

这种共振现象可以对音频和声学系统的性能产生重要影响,并在多个领域得到应用。

本文将介绍声学共振的基本原理、管道共振的特点以及应用领域等内容。

一、声学共振的基本原理声学共振是指在特定的频率下,声波与管道内的空气柱或管壁之间发生共振的现象。

要了解声学共振的原理,首先需要了解声波在管道中的传播方式。

声波是一种机械波,通过分子之间的振动传播。

在管道中,当声源产生声波时,声波会向两个方向传播:一个是朝管道外部传播,另一个是朝管道内部传播。

当声波朝管道内部传播时,会与管道内的空气柱发生相互作用。

在特定的频率下,声波与空气柱发生共振,这意味着它们之间的振动形式更加协调和强烈。

共振频率由管道的长度、管道内的空气质量和声速等因素决定。

当声波频率与共振频率相同时,共振效应最为显著。

二、管道共振的特点管道共振具有以下特点:1. 共振频率:共振频率是管道共振的重要参数。

它取决于管道的几何尺寸,根据管道的长度、形状和内部介质的物理特性来确定。

2. 共振峰值:在共振频率附近,管道共振时声音的峰值会显著增加。

这意味着管道共振时声音更加清晰、响亮。

3. 共振带宽:共振带宽是指共振效应出现的频率范围。

在共振带宽内,管道中的声波会得到增强,同时也会对声音的频率产生一定的色散。

4. 高音区和低音区:对于长管道而言,共振频率较低且共振效应更明显,称为低音区。

而对于短管道而言,共振频率较高,称为高音区。

三、管道与声学共振的应用管道与声学共振在多个领域得到应用,下面列举其中几个:1. 音乐演奏:乐器中的音孔、音腔、共鸣箱等都是利用管道共振原理来增强声音的。

例如,长管乐器如萨克斯管、长笛等,通过调整管道长度和直径,使共振频率与音高相匹配,产生更为丰富、悦耳的音色。

2. 音响系统:在设计音响系统时,管道共振的特性需要被考虑。

采用合适的管道设计能够增加低音的深度和音质,提升音响效果。

大通径气动截止阀启闭过程流动特性及低噪声优化研究

大通径气动截止阀启闭过程流动特性及低噪声优化研究

大通径气动截止阀启闭过程流动特性及低噪声优化研究摘要:气动截止阀的流动特性能够反映出阀门的各项性能指标,截止阀在正常运行时出现的噪音会对周围环境造成非常大的负面影响。

本文通过对大通径气动截止阀展开分析,并对大通径气动截止阀启闭过程流动特性及低噪声优化进行研究,希望为关注气动截止阀的人群带来参考。

关键词:气动截止阀;流动特性;噪声优化引言:大通径气动截止阀属于管道系统中非常重要的截断类型阀门,截止阀工作时会产生非常严重的噪声与振动,噪声、振动产生的负面影响能够降低阀门的使用寿命。

因此,有必要对气动截止阀启闭过程流动特性及低噪声优化展开分析。

一、气动截止阀噪音性能分析气动截止阀的噪音是由空气噪音与振动噪音组成的,其中空气噪音来源于气动流动时产生的冲击,当气流受到阻碍时,就会出现气体湍流的现象,当湍流现象产生的脉动频率达到可听频率之后,就会引发湍流噪音。

而气动截止阀的振动噪音则是在湍流噪音频率与零件频率重合后引发的共振现象,振动噪音出现后能够引发材料疲劳、零部件力学性能降低等情况,缩短气动截止阀的零件寿命。

二、模型分析气动截止阀由阀体、电动装置等零部件组成,其通径为DN32,空气介质会从阀芯下部分流入。

为了能够准确掌握气动阀内气体的流动情况,并以此来模拟出气动截止阀运行过程中的噪音特性,可以在阀门出、入口位置处额外增设管道模型。

其中上下游的管道长度都能够达到气动截止阀通径的三倍。

截止阀门开度的初始值为22毫米,其模型流道选用了非结构化四面体网格,并且还会在阀口等位置处进行局部加密。

研究过程中需要选用k-epsilon模型,而且为了保证气体的可压缩性,需要将空气作为流动介质并将密度设置为理想气体,三、瞬态仿真结果探析气动截止阀无论是开启还是关闭都具有对称性,为了能够直接反映出气动截止阀的流动特性变化,需要将气动截止阀的截面作为分析目标。

(一)气动截止阀关闭过程中的速度分析气动截止阀关闭过程中其内部流体速度在两个位置处存在非常明显的增长趋势,从而导致速度梯度增加。

飞机环控管道阀门气动噪声产生机理及其影响因素分析

飞机环控管道阀门气动噪声产生机理及其影响因素分析
究 了阀 门开度 、 位 置、 气流流速 、 管道 直径 和 温度 对 噪 声的影 响规律 并提 出了新 的 降噪 方 法。研 究表 明: 气流流经 阀门时在前后壁 面产 生 了速 度和压 力差 , 形 成 涡流产 生强烈 的 气动噪 声 ; K . F wH积 分法
在计算时忽略 了管道和阀门结构对噪声的影响, 其管道外部计算结果小于混合法; 阀门开度、 气流速 度和管道直径显著影响管道噪声声压级大小; 圆弧过渡阀板可以达到很好的降噪效果。 关 键 词: 气动噪声; 流场; 流速 ; 大涡模拟 ; 网格生成 ; 噪声机理 ; 阀门噪声 中 图分类 号 : V 2 7 1 。 1 文 献标 志码 : A 文章 编 号 : 1 0 0 0 . 2 7 5 8 ( 2 0 1 7 ) 0 4 . 0 6 0 8 : 0 7 飞机空气导管系统管线较长 , 其空 间布置错综 复杂 , 管 路 系统 中存 在很 多蝶形 阀板 , 引 自发 动机 的 高温高压气体 流经 阀 门时会辐射 出较大 的气 动噪
体 阀门噪声影响因素的详细分析和降噪设计 。本文 建立 了带阀门典型飞机环控管道流体和声学计算模 型, 计 算 了阀门管 道 内部流 场特 性 , 研究 了阀门 噪声
的产 生 机理 、 影 响 因素 及其 变化 规律 , 设计 了圆滑 过 渡形 阀板 代替 蝶形 阀板 降 低 阀 门噪 声 , 达 到 了较 好 的 降噪效 果 。
收稿 日期 : 2 0 1 7 0 3 — 0 l
1 研 究 对 象
飞 机 环控 管 道 工 作过 程 中 , 阀 门 的作 动 会 引起
基金项 目 : 国家 自然科学基金 ( 5 1 6 7 5 4 2 6 ) 资助
作者简介 : 许飞 ( 1 9 8 2 一) , 西北工业大学 博士研究 生 , 主要从事 固体力学研究 。

隔膜阀的振动与噪声特性分析

隔膜阀的振动与噪声特性分析

隔膜阀的振动与噪声特性分析隔膜阀是一种常用的控制阀门,具有良好的密封性能和可调节性能。

然而,隔膜阀在工作过程中会产生振动和噪声,给设备运行带来不便和危害。

因此,对隔膜阀的振动与噪声特性进行分析和研究,对改进设计和减少噪声是十分重要的。

首先,我们来分析隔膜阀的振动特性。

隔膜阀在工作过程中,受到流体的压力和流速影响,产生不同频率的振动。

振动主要源于液体在阀体和隔膜之间的不断开闭引起的压力波动。

具体而言,当隔膜阀关闭时,液体的压力迅速增加,产生反向压力,这会导致隔膜和阀体之间的应力变化,从而引发振动。

随着阀门打开,压力波会向流体传播,随之阀门和隔膜会再次发生振动。

因此,隔膜阀的振动特性是一个周期性的过程。

为了减少隔膜阀的振动,可以从以下几个方面进行改进。

首先,在隔膜的设计上,可以通过增加材料的厚度或改变隔膜的形状来增加其刚度和强度,从而降低振动的幅度。

其次,在液体流动方面,可以采用合适的流量控制措施,如增加流体的阻力,减缓液体的速度,从而降低液体流动引起的振动。

另外,通过优化阀体和阀座的设计,可以减少液体在阀体内部的压力波动,从而降低振动。

除了振动特性,隔膜阀还会产生噪声。

噪声主要源于流体通过隔膜阀时的湍流和振动引起的气动声和结构声。

具体而言,当流体通过狭窄的通道或阀门时,会形成湍流,湍流引起的振动会产生气动声。

此外,隔膜和阀座之间的接触也会产生结构声。

噪声不仅对设备产生不利影响,还会对操作人员的健康和环境造成威胁。

为了降低隔膜阀的噪声,可以采取以下措施。

首先,通过增加噪声降低装置,如消音器或声屏障,来减少噪声的传播和辐射。

其次,在设计隔膜阀的流通通道时,可以采用流体静压平衡的原理,使液体在流动过程中保持平稳,减少湍流和振动引起的噪声。

另外,通过优化隔膜和阀座的材料和结构,减少结构声的产生。

此外,还可以通过调整阀门开度或增加流阻来改变流速,从而降低噪声。

总之,隔膜阀的振动与噪声特性是需要重点关注和研究的问题。

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V ol 38No.Z1Apr.2018噪声与振动控制NOISE AND VIBRATION CONTROL 第38卷第Z1期2018年4月文章编号:1006-1355(2018)Z1-0199-04管道阀门共振腔气动噪声特性及规律研究白长安1,陈天宁1,张锴2,谢永诚2(1.西安交通大学机械学院,西安710049;2.上海核工程研究设计院,上海200233)摘要:以管道阀门共振腔为研究对象,通过试验测试和数值仿真的方法研究共振腔气动噪声特性及规律。

本文应用专业的流体力学分析软件与声学分析软件耦合,求解管道阀门共振腔噪声及传播特性。

通过仿真结果与试验结果相对比,讨论和研究管道和阀门尺寸、流速等因素对噪声频率及声压大小的影响。

研究结果表明,声共振现象发生在斯特劳哈数为0.3~0.6的区域内,且声共振频率随流速的增加表现出频率锁定特征,随旁支管长度的增大,声共振频率降低。

关键词:振动与波;共振腔;气动噪声;斯特劳哈数;声传播中图分类号:文献标志码:ADOI 编码:10.3969/j.issn.1006-1355.2018.Z1.042Study on Aerodynamic Noise Characteristics and Regulations ofResonance Cavities in Pipeline ValvesBAI Changan 1,CHEN Tianning 1,ZHANG Kai 2,XIE Yongcheng 2(1.School of Mechanical Engineering,State Key Laboratory for Strength and Vibrationof Mechanical Structures,Xi ’an Jiaotong University,Xi ’an 710049,China;2.Shanghai Nuclear Engineering Research and Design Institute,Shanghai 200233,China )Abstract :Aerodynamic noise characteristics and regulations of resonance cavities were studied by test method and numerical simulation.Fluid mechanics analysis software and acoustic analysis software were used to solve the resonance cavity noise and the sound propagation characteristics of pipeline valves.By comparing simulation results with test results,the influences of the size and flow velocity in the pipeline and valves on sound frequency and sound pressure are discussed.The results show that the phenomenon of acoustic resonance occurs when Strouhal number is in the range of 0.3~0.6,acoustic resonance frequency shows a frequency-locked characteristic with the increase of the flow velocity,and the acoustic resonance frequency decreases with the increase of the side branch length.Keywords :acoustics;resonance cavity;aerodynamic noise;Strouhal number;sound propagation国内外大量研究表明,声共振是导致核电蒸汽发生器内部结构失效的重要原因。

蒸汽在主蒸汽管线阀门交接支管腔室内形成流体介质的声共振,放大的声压力波在主蒸汽管线流体介质内按声速传播,作用到结构表面[1]。

当管道阀门处声共振频率与结构的频率接近,那么结构可能出现大幅振动并导致严重破损[2]。

从上个世纪80年代就有文献介绍国外学者对收稿日期:2018-03-10作者简介:白长安(1987-),男,山东省泰安市人,博士生,主要研究方向为气动噪声研究。

通信作者:陈天宁,男,教授,博士生导师。

E-mail:tnchen@阀门噪声的研究,国内的中科院声学所李沛滋[3–4]课题组在1985年-1986年对阀门噪声机理及降噪方法进行研究,首先把阀门噪声源归结为机械噪声源、气动噪声源和空化噪声源,并用理论与试验相结合的方法研究孔板对降低噪声的作用,为国内低噪声阀门的研究做了很好的铺垫;2005年Jewook Ryu,Cheolung Cheong 等[5]采用噪声测试的方法对发动机进排气管道中阀芯开度与噪声大小进行研究,得到不同阀芯开度对管道噪声大小的影响规律;T.H.Alber,B.M.Gibb [6–7]等研究阀门噪声源在建筑内传播时结构声传播和空气声传播特性,并建立平板分析模型进行结构声传播分析,可以有效快速的预测阀门噪声在结构中的传播。

第38卷噪声与振动控制阀门产生气动噪声时,往往与流速、腔体形状等参数相关,与阀门斯托劳哈尔数有密切关系。

2010年上海交通大学欧阳华[8]课题采用试验方法研究压缩机管路中啸叫声发声机理及规律,发现当斯托劳哈尔数为0.51时啸叫声最为明显。

2014年湖南大学谷正气[9]课题组研究当车窗打开时高速行驶的汽车会产生阀腔式气动噪声,在中低频产生明显的峰值,通过研究车窗不同开度时气动噪声大小,初步探索了风噪声与流速和车窗开度的规律。

目前对于管道阀门噪声的研究大多基于试验测试,采用数值仿真计算方法验证管道阀门共振腔噪声性能的研究较少,如加拿大谢布克大学的M.Sanjos ’e 课题组[10]在2014到2016年间发表多篇阀门噪声相关研究的文献,对特种阀门进行壁面脉动压力测试,从而得到阀门内部噪声水平,虽然得到斯托拉哈尔数与声压级的关系,但文献中测试与数值分析的对比曲线误差较大,共振频率不能很好的吻合,不能有效探究该特种阀门气动噪声机理。

本论文基于数值仿真分析与试验测试相结合的研究思路,对管道阀门共振腔(文章简称“共振腔”)进行系统的仿真计算研究,主要研究管道和阀门尺寸、流速等因素对噪声频率及声压大小的影响。

1共振腔模型及噪声试验测试本文选取其中一种尺寸的管道阀门结构进行研究。

共振腔主管道直径为d ,高度为h ,旁支管总长度为1800mm ,其中共振腔上游长度为600mm ,下游为1200mm ,直径为110mm ,,模型CAD 如图1所示。

图1管道阀门结构尺寸数值仿真和试验测试时,管道左端为流体进入端,管道右端为流体流出端,旁支管上端封闭,构成封闭的旁支管,即管道阀门共振腔。

流场监测点如图2所示,共设置5个监测点,P1位于管道上游,P2位于旁支管下方,在旁支管与共振腔轴线相交点上,P3与P4均分共振腔,P5位于管道下游。

共振腔噪声试验测试时,对不同形状和尺寸的共振腔,在不同的流速下对前端、共振腔壁面、共振腔后端的不同测点进行声场的时序信号和线谱,以及流速和压力,分析管道共振腔与声场、流场的关系,根据试验结果对仿真模型进行校验和修正。

试验设施包括气流产生系统、试验管道装置和测试系统3部分。

气流系统由变频风机、直管、前级变径管组成。

试验管道装置系统由主管道和共振腔组成。

由于共振腔气流流速很高,为了能在高速气流下进行有效的声学测试,传声器前端需要衰减气流的多孔材料层,以尽可能减少气流对传声器的影响。

各声场测点采用套管的方式安装传声器和多孔材料。

2管道气动噪声计算关于管道气动噪声的计算方法,Lighthill 于1950年在研究喷管气动噪声问题中首次提出混合方法,并基于混合方法得到经典的Lighthill 方程,式(1)和式(2)所示,标志着近代气动-声学的产生。

最早的Lighthill 方程忽略声场对流场的反馈,并且只能应用于声源是静止而且声场作用在非固体壁面上的自由空间。

Curle 使用基尔夫霍夫方法首先将Lighthill 方程推广到考虑静止固体边界的影响。

Ffowcs-Williams 和Hawkings 应用广义函数法得到FW-H 方程,式(3)所示,成为目前气动-声学计算中广泛使用的方程。

∂2p ′∂t 2-c 20∂2p ′∂x i ∂x i ︸(1)=∂2T ij ∂x i ∂x j ︸(2)(1)T ij =ρu i u j +p ij -a 20ρδij(2)1a 20∂2p ′∂t2-∇2p ′=∂2∂x i ∂x j [T ij H (f )]-∂∂x i {[P ij n j+ρu i (u n -v n)]δ(f )}+∂∂t {[ρ0v n+ρ(u n -v n)]δ(f )}(3)图2试验系统示意图200第Z1期式中:α0表示声速,m/s ;P ’表示声压,Pa ;T ij 表示Lighthill 应力张量;P ij 表示压缩应力张量;u i 表示x i 方向的流体速度分量,m/s ;u n 表示声源面的法向流体速度分量,m/s ;v i 表示x i 方向的表面速度分量,m/s ;v n 表示声源面的法向表面速度分量,m/s ;δ(f)表示迪拉克函数;H(f)表示海维赛德函数;式(1)中(1)表示声音传播项;(2)表示声源项。

采用数值仿真方法求解气动噪声时,首先进行流体力学计算,在网格划分过程中考虑到LES 湍流模型对边界层网格的要求,边界层厚度为0.05mm ,增长率为1.1,共划分450万6面体网格,见图3。

图3共振腔六面体流体网格流场计算稳定后,P1到P5均出现周期性压力波动,图4为P1处压力脉动曲线,可以看到P1处压力呈周期性分布,周期0.0016s ,因此可以断定在此速度下存在声共振现象,并且可以计算出共振频率为625Hz 左右,可以通过压力脉动自功率谱密度变换验证,如图5所示。

图4P1测点时域压力脉动图5P1测点频域压力脉动共振腔声学部分采用专业声学软件Actran 进行数值计算,计算得到的管道内声压分布云图如图6所示,共振腔内声压级明显大于主管道内声压级,且由于管道尺寸,产生驻波现象,声压级并不完全由共振腔传到主管道内。

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