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水管路系统噪声源噪声特性仿真及实验研究
| 论文题名： | 水管路系统噪声源噪声特性仿真及实验研究 |
| 关键词： | 舰船水管路系统;噪声特性;流场仿真;噪声源辐射 |
| 摘要： | 水管路系统作为传递质量流、动量流、能量流的装置，在舰船上被广泛使用，离心泵、阀门、管口作为水管路系统中的主要噪声源，对其进行准确的声学预报和特性分析，对管路系统噪声的评估及其声学设计具有十分重要的意义。 本文首先建立了截止阀流场数值计算模型，利用 CFD软件对截止阀流场进行了仿真计算分析，结果表明阀门处流场的漩涡是阀门噪声产生的主要原因。在传统自动匹配层声学边界建模方法的基础上，对管口声学边界层的建模方法进行了改进，提高了声学计算精度。提取流场计算中阀门表面脉动压力，通过傅里叶变换将其转化为声学仿真计算中频域边界条件，利用声学仿真计算软件对阀门产生的流噪声进行了计算分析。 在考虑静止域与旋转域的连接方式建模的基础上，建立了离心泵流场数值仿真计算模型。通过流场仿真计算提取离心泵蜗壳表面脉动压力，利用傅里叶变换将其转化为声学仿真计算中的频域边界条件，通过声学仿真对蜗壳在不同流速、不同叶轮转速下产生的流噪声特性进行了分析。 射流流场及声场仿真计算中，网格数量和质量直接影响仿真计算精度和计算效率，通过网格无关性对比选取合适的网格，利用 CFD软件计算管口射流流场，提取质点速度脉动并通过莱特希尔应力张量变换和傅里叶变换将其转化四极子声源边界条件并进行声学仿真计算，结果表明水射流噪声的发声区主要集中在管口6-9D的位置，与空气射流噪声不同。 设计搭建了水管路管口声辐射实验系统，对标准声源激励及离心泵激励下管路系统噪声源辐射噪声特性进行了实验研究，并通过测量结果与仿真计算结果进行对比，验证了本文仿真计算的正确性。 |
| 作者： | 许玮健 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 靳国永 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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