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注排水管路系统噪声特性研究

郭婕  
【摘要】:输流管道广泛应用在机械工程、水利工程、石油化工、生物工程和海洋工程等领域。输流管道的振动和噪声,是非常常见的管路系统问题,也是困扰人们的一道难题。管路噪声除了影响人们日常的工作和生活之外,还会引起管道爆炸发生严重事故,造成人员伤亡和经济损失。因此,对于管路系统的噪声特性研究是非常有意义的。本文从研究注排水管路系统噪声特性出发,对影响管路噪声的一些主要因素进行了比较深入的研究和分析。本文采用数值模拟的方法,对注排水管路噪声中结构-流场-声场的耦合问题进行分析,得到了影响管路噪声的主要因素。根据某储水系统的实际工况,考察管路系统内介质流态和流体噪声特征,提出了管路系统简化模型。根据雷诺平均法和Lighthill声类比法建立了简化管路系统与管内外流体相互作用的结构-流场-声场耦合模型。通过对阀门开度、阀件附件质量、压力脉动、流量脉动和出入口压差几种因素作为变量参考的大量工况的仿真模拟,分析了影响注排水管路系统噪声的主要因素,以及对管路注水、排水时瞬态噪声的影响规律。进而提出了管路系统噪声控制的优化方案,根据优化方案进行仿真计算,结果与之前相比较,得到了比较显著的降噪效果。本文利用有限元软件ANSYS和声学软件ACTRAN,通过ACTRAN的无缝连接分析注排水管路系统的噪声特性,获得的参数优化方案具有可行性,为实际管路系统的噪声控制和防护奠定了一定的基础。


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