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高层供水系统减振降噪研究

钱继春  
【摘要】: 本论文是以天津海关高层住宅楼供水系统为研究对象,进行了输液管道减振降噪的初步研究。 论文通过功率谱分析、相干分析等方法对供水系统泵房内的管道系统进行振动与噪声信号的分析,用有限元的方法分析管道系统的结构特性。最后得出管道的振动主要是由于两个原因,一是泵的机械振动传递给管道,引起管道的振动;二是由于水流的脉动激励频率与系统的固有频率相吻合,引起管道的共振发声。特别是激励频率为250Hz的频率分量恰好与管道系统的固有频率相接近,其引起的管道振动对噪声的贡献最突出,同时也与水泵房房腔的固有频率相接近,从而引起房腔共鸣发声,使噪声进一步被放大,以至于噪声最大处高达105dB(A)。 针对泵的振动的传递,对泵采用隔振措施,使其振动情况得到明显的改善。 为了使水流的激励不能引起管道系统共振,论文应用ANSYS对管道进行有限元分析,识别其模态频率与振型,从而得出优化的管道结构来解决这一问题。 通过对管道结构的改造,减振和隔振措施的有效使用,使供水系统的振动和噪声得到了有效的控制:使一号泵前的标准点和蓄水池前标准点的噪声声压级都降低了15dB(A),管道上测点的振动量降低了90%;二楼居民门外的噪声从55dB(A)降到25dB(A),远低国家标准35dB(A);在改造前噪声最大点西侧蓄水池的噪声也由105dB(A)降到44dB(A)。 本文对高层供水系统动态特性进行初步分析和减振降噪研究,取得了良好的效果,但研究还需进一步深入,如流体特性对管道动态特性的影响等。但从所取得的减振降噪效果看,说明了本文的研究方法是可行的,不仅为高层供水系统的进一步减振降噪研究提供了可靠的依据,而且已取得研究的成果具有较广泛推广应用的价值。


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