高压降多级降压疏水阀及阀控管道振动噪声特性研究

发布时间：2017-11-17 22:00

本文关键词：高压降多级降压疏水阀及阀控管道振动噪声特性研究

【摘要】：本文在国家自然科学基金资助项目(编号:51569012)支持下完成。高压降蒸汽疏水阀由于内部结构复杂,阀门内件具有典型的节流特性,在其启闭过程和运行工况下,流体产生剧烈的压力脉动和漩涡,诱发流体激振,同时产生高噪声,针对高压降疏水阀振动、噪声问题,本文以高压降多级降压疏水阀及阀控管道为研究对象进行以下研究:(1)介绍了高压降疏水阀振动、噪声的成因和危害,针对国内外关于疏水阀振动、噪声的研究进展,提出从阀内节流件着手对高压降疏水阀振动、噪声抑制研究的必要性。(2)介绍了高压降多级降压疏水阀的结构模型、工作原理及阀内主要节流件的设计过程。对高压降多级降压疏水阀及阀控管道流场进行稳态数值模拟,并以稳态数值模拟结果为初始条件,进行瞬态模拟,为振动、噪声数值计算奠定基础。(3)基于流固耦合理论,建立疏水阀及阀控管系水击振动的4方程模型,利用有限差分法将流固耦合偏微分方程转换为可编程的有限差分方程,采用Matlab编程得到流体介质压力、管道轴向内力的时域曲线,分析流-固参数间的相互作用。联用CFD软件及LMS Virtual.Lab软件基于快速傅立叶变换及直接边界元法求解得到疏水阀外壁的振动加速度级,对比分析不同降压级数、不同节流孔径对疏水阀及阀控管道流激振动的影响,为高压降疏水阀振动抑制研究提供参考。(4)针对本文疏水阀模型对流致噪声的声源进行分析,理论推导声源的声功率,得到对疏水阀声功率影响的主要因素。联用CFD软件及LMS Virtual.Lab软件基于直接边界元法对高压降疏水阀流致噪声进行数值模拟,得到声场压力云图和监测点处的频谱特性曲线,对比分析不同降压级数、不同节流孔径对疏水阀及阀控管道流致噪声的影响,为高压降疏水阀噪声抑制研究提供参考。通过以上研究,为高压降疏水阀的内件参数设计及优化提供参考,为疏水阀流激振动、噪声的抑制提供新的分析预测方法。
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH134

【参考文献】

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