内部湍流作用下调节阀外部噪声的耦合计算研究.pdf

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1、程硕±学位论女－？ｊ－论文咖揣禱用下调节阀外部噪声的题目：＾ｎ’？賴合计漏究巧．５＊吨动力工程工程领域：／ｉ流动声学硏究方向：论文作者：孙长周赖焕新教授：学校导师企业导师卫中山高级工程师：■＜％２０１６年＾月兰定稿日期：日：－？．，？学位论文使用授权声明本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授

2、权华东理工大学可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。保密论文在解密后遵守此规定。论涉密情况：＾＾不保密□保密，保密期（年日至日）＿＿月＿＿年＿月＿＿＿学位论文作機备曰期：月知曰期；的巧台曰０巧密分类号：级：ＵＤＣ：华东理工大学工程硕±学位论文内部端流作用下调节阀外部噪声的稱合计算研究孙长周指导教师姓名：赖焕新教授华东理工大学卫中山高工米顿罗工业设备有

3、限公司申请学位级别；硕±工程领域；动力工程论文定稿日期：２０１６．１１．２３论文答辩日期：２０１６．１２．１５学位授予单位；华东理工大学学位授予日期：２０１７年１月答辩委员会主席：苏永升教授评阅人：于新海研究员宗新高工作者声明。我郑重声明；本人恪守学术道德，崇尚严谨学风所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的结果。除文中明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何他人已经发表或撰写过的内容。论文为本人亲自撰写，并对所

4、写内容负责。论文作者签名年月曰华东理工大学硕±学位论文第Ｉ页内部瑞流作用下调节阀外部噪声的賴合计算研究摘要一调节阀在工业管路系统中应用十分广泛，是管路系统的主要噪声源之。内部瑞流流动产生的流体动力学噪声（流致噪声）是调节阀噪声的主要成分。相关研究表明，在大型管道系统的调节阀附近，其噪声可高达１００多分贝，导致至少两个方面的一方面是在此工作环境下的工作人员的身也健康一潜在危害：另方面，噪声的产生；必然伴随着剧烈的振动，这加剧了调节阀及其邻近管路的损坏，使工业生产及

5、人员安全面临巨大的风险。随着１９９７年我国《中华人民共和国环境噪声污染防治法》的颁布，环境噪声污染的防治和生活环境改善要求的提髙，对调节阀产生的噪声进行深入研巧Ｗ有效地对其进行控制，是十分重要而有意义的课题。本文Ｗ热力发电机组中的一种最小流量调节阀为研巧对象，由内而外地计算了其在内部端流作用下使得阀口壁面结构振动进而产生的外部噪声。阀口外部噪声的计算考虑了流致振动噪声产生的两重机理，即声壁面压力脉动ＡＷＰＦ及端流壁面压力脉动ＴＷＰＦ，并分析了二者在不同频率段的作用效果。首先采

6、用ＬＥＳ／Ｌｉｇｈｔｈｉｌｌ声类比混合计算方法计算得到调节阀内部声场，并提取内壁面处的声压即声壁面压力脉动作为流致一种激励振动噪声的第，再从调节阀内部非稳态流场中直接提取内壁面处的端流脉动压力即滿流壁面压力脉动作为流致振动噪声的第二种激励。然后将两种激励加载到调节阁外部流致振动噪声计算的声振模型中，计算得到其外部声场，并分析外部监测点的声压级频谱曲线。分析结果表明；调节阀外部某位置的声压级是两种噪声产生机理共同作用的结果，在８００Ｈｚ下的低频段，端流壁面压力脉动单独作用下的声压

7、级较大，而在８００ＨｚＷ上的频率段，声流壁面压力脉动单独作用下的声压级较大，且二者共同作用下的声压级均与较大者接近。通过比较调节阀内、外声场的监测点声压级频谱曲线：，得出结论调节阀外部声场产生的主要原因是其下阀腔部位端流流场中存在的大尺度游锅。所Ｗ，若要有效降低此调节阀的外部噪声。结，可通过破坏该位置瑞流流场中存在的大尺度游祸实现合国家自然科学基金项目中多孔结构的降噪方法，通过对阀座进行结构改造，在调节阀下阀腔位置加入多孔结构来破坏此位置存在的大尺度游祸，Ｗ此来降低调节阀产

8、生的噪声。最终通过计算对比结构改造前后的调节阀内部流场、内部声源、内部声场、外部声场，证实了此降噪方案的可行性。：！流致振动噪声关键词调节阀；壁面压力脉动；多孔结构第ｉｒ页华东理工大学硕±学位论文－ｄＮｏＣｏｕｌｉｎＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓｏｆＦｌｏｗＩｎｄｕｃｅｉｓｅ化ｒＣｏｎｔｒｏｌＶａｌｖｅｕｎｄｅｒｐｇＩｎｔｅｒｎａｌＴｕｒｂｕｌｅｎｔＦｌｏｗＡｂｓｔｒａｃｔＧｏｎｔｒｏｌｖａ