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《华北电力大学》 2017年
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炉内管道气体绕流及气动噪声特性研究

崔淑媛  
【摘要】:电能是国家重要的战略能源,对于国民经济影响深远,而锅炉泄漏导致的非计划停机严重影响了发电容量,因此对锅炉泄漏的监测和准确定位十分重要。在诸多监测泄漏手段中,声学监测方法潜力巨大、优势十分突出,声学监测技术在国内外电厂都得到了广泛的应用,然而由于声学理论基础和对炉内声学特性的研究不够完善,声学诊断技术仍然存在许多问题。当炉内管道发生泄漏时,泄漏喷流冲击附近的管道形成次级声源,由于次级声源的干扰,使得声学诊断和定位准确性大大降低,为了使得炉内声学检测定位更加精确和具有时效性,对次级声源的研究刻不容缓。为了深入探究炉内管道气体绕流及气动噪声的特性,本文采用计算气动声学(CAA)方法,利用流体力学仿真软件FLUENT,选用大涡模拟方法建立模型,对泄漏喷流在运动过程中冲击管道所形成的一系列流场及声场特性进行了研究,分析了单管道绕流风吹声的流场及声辐射特性,多管道绕流所形成的管道耦合效应,以及管道绕流风吹声的声源机制和声辐射效应。为了验证数值模拟方法的准确性和可行性,在常温常压下进行实验,与数值模拟结果吻合度较好。通过对结果的分析,得到的主要结论有:流场特性可以很好的解释炉内管道绕流气动噪声的声辐射特性。单管道的管道绕流声场的声辐射指向性与声偶极子的辐射特性相似。来流速度越大,管道间的耦合效应越强。来流角度和管道间距以及管道单元结构对于管道的流场和声辐射效应影响很大,主要结论有:增大管道间距,管道间的耦合效应降低;改变来流角度,在垂直于来流面的方向上容易出现动压及声压级的极大值;三管道的相对排列位置不同,上游管道后方脱落的漩涡撞击下游管道后对动压及声压级的增强效果不同。
【学位授予单位】:华北电力大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O357.5;TM621.2

【参考文献】
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【共引文献】
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【二级参考文献】
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