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水管路系统阀门流固耦合振动噪声特性研究
| 论文题名： | 水管路系统阀门流固耦合振动噪声特性研究 |
| 关键词： | 水管路系统;阀门;振动噪声;流固耦合;四端网络法 |
| 摘要： | 水管路系统振动噪声问题有着广阔的工程背景,其工作过程伴随着流固耦合作用。作为水管路系统中的一个主要噪声源,阀门振动噪声是管路系统振动噪声的重要组成部分。因此,本文通过采用数值仿真与实验测量两种方法,对水管路系统典型蝶阀的内流场分布、结构振动及噪声情况进行研究,以期获得阀门振动噪声研究方法及蝶阀振动噪声特性。 为此,具体开展了以下研究工作:首先对典型蝶阀内部流场进行三维非稳态数值模拟,研究其内部流动特性,以及流固耦合作用对管内压力脉动的影响,同时研究在流体激励下阀门结构的振动情况。其次,针对阀门的双端口模型情况,采用四端网络法测量原理,搭建管路系统振动噪声实验台,测量蝶阀在不同工况时上、下游流噪声及结构振动加速度,并分析阀门开度、流体流速等参数对其振动噪声的影响;最后通过双负载实验测量方法,得出阀门噪声源特性。 分析数值仿真及实验测量结果发现:阀门较小开度下,内部湍流强烈,阀门下游出现明显的漩涡,并沿流动方向不断衰减为小涡直至消失;流体和结构的耦合作用对内流场压力脉动有较大影响,CFD方法研究水管路阀门振动噪声必须考虑流固耦合作用;阀板的节流作用是产生振动和噪声的主要原因,阀门噪声、结构振动随阀门开度、流速的不同呈现出一定规律的变化;采用四端网络法得到阀门不同工况下的噪声源特性,这为研究阀门噪声规律开辟了新的途径,有利于水管路系统的振动噪声特性研究,并为管路系统减振降噪提供参考依据。 |
| 作者： | 刘文彬 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 张文平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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