调节阀中采用不同内构件的降噪技术研究

发布时间：2017-04-26 04:00

  本文关键词：调节阀中采用不同内构件的降噪技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：调节阀广泛应用于发电工程、核工业、船舶等各个行业领域。目前关于调节阀的基本调节研究已经相对成熟,关于阀噪声的产生机理及控制则乃是是学术界和阀企业所关心却未解决的。调节阀产生噪声影响现场工人生产,甚至造成附近居民听觉上的永久损失。另外阀产生的噪声和阀内不稳定流动和管道结构振动有关,强噪声也可能造成阀门及其附近设备系统疲劳失效。本文先对采用不同内构件调节阀进行了实验研究,进行不同内构件调节阀的实验从而得到三种内构件调节阀的工作流量特性；在相同工况下,得到了各种内构件调节阀向外辐射噪声频谱图和总声压级。此外,本文对采用不同内构件(窗口,单层打孔和盘片)调节阀内流场分别进行了三维定常数值模拟分析,后将定常结果作为大涡模拟的初场,通过非稳态计算和声比拟得到不同内构件调节阀的声场结果。最后结合模拟时通过声比似的噪声计算,引入隔声定理,提出了新的预测噪声的思路。研究结果表明：窗口内构件和单层打孔内构件对降压作用不明显,其降压功能主要依靠阀杆与阀座之间的通流间隙,而盘片内件具有良好的降压功能；盘片内构件调节阀外辐射噪声最小,说明盘片内构件对噪声的抑制有一定作用,窗口噪声外辐射噪声最大,单层打孔内构件对噪声抑制次于盘片内构件但优于窗口内构件；窗口型调节阀的上阀腔出现了较多尺度较大的涡流,单层打孔内件也出现少许尺度较大的涡流,而盘片内件能避免这种现象产生。窗口调节阀的上阀腔的产生噪声最大,盘片的最小；通过隔声定理对声比拟的噪声修正后值在一定程度能够预测不同内构件调节阀的噪声大小,能定性比较出不同内构件调节阀的向外辐射噪声水平。通过本次研究揭示了不同内构件对调节阀产生噪音的原因,分析了内件对噪音辐射抑制的影响,对未来调节阀的降噪提供了理论基础,同时引入隔声定理对声比拟的修正,为调节阀噪声的预测提供了新思路。
【关键词】：调节阀 数值模拟 噪声实验 声比拟修正
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH134
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-21
• 1.1 课题背景及意义9-10
• 1.2 调节阀简介及其研究现状10-16
• 1.2.1 调节阀分类和结构10-11
• 1.2.2 常用内构件调节阀的介绍11-13
• 1.2.3 国内外调节阀技术研究概况13-16
• 1.2.4 调节阀的发展趋势16
• 1.3 国内外调节阀气动噪声的研究历史及现状16-20
• 1.4 课题的主要工作内容20-21
• 第2章 调节阀内流场分析基础21-30
• 2.1 流场数值模拟理论21-24
• 2.1.1 流体动力学的基本原理和控制方程21-22
• 2.1.2 基本的数值方法22-24
• 2.2 声学模拟理论及方程24-25
• 2.3 不同内构件调节阀数值计算模型及其计算前处理25-29
• 2.3.1 流道模型的获得及简化25-27
• 2.3.2 不同内构件调节阀模型的网格划分27-28
• 2.3.3 CFX软件的计算设置28-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第3章 采用不同内构件调节阀的噪声实验研究30-40
• 3.1 调节阀实验平台搭建30-32
• 3.2 调节阀工作流量特性实验32-33
• 3.3 调节阀在相同工况下噪声实验33-39
• 3.3.1 实验详细步骤33-34
• 3.3.2 实验结果及分析34-39
• 3.5 本章小结39-40
• 第4章 不同内构件调节阀内流动特性及噪声计算40-57
• 4.1 流动模拟结果分析40-51
• 4.1.1 流量模拟值与实验值的对比40-42
• 4.1.2 不同内构件的调节阀流动模拟分析42-51
• 4.2 不同内构件调节阀气动噪声计算51-56
• 4.2.1 气动噪声计算设置与监控设置51-52
• 4.2.2 气动噪声计算结果分析52-56
• 4.3 本章小结56-57
• 第5章 基于声比拟噪声和隔声定理的噪声预测57-63
• 5.1 调节阀向外辐射噪声预测的原理57
• 5.2 隔声质量定律57-58
• 5.3 隔声质量定律对声比拟计算结果的修正58-62
• 5.4 本章小结62-63
• 第6章 总结与展望63-65
• 6.1 总结63-64
• 6.2 展望64-65
• 参考文献65-69
• 致谢69

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