本文選題：流動噪聲 + 生物安全柜��； 參考：《青島理工大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：生物安全柜是一種主要應(yīng)用于微生物學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、動物實(shí)驗(yàn)等領(lǐng)域的科研、教學(xué)和臨床試驗(yàn)的安全設(shè)備，也是實(shí)驗(yàn)室生物安全中的一級防護(hù)屏障。如今，生物安全柜的生產(chǎn)技術(shù)已發(fā)展成熟，性能要求也已達(dá)到較高的水平，然而在噪聲方面的要求并沒有相應(yīng)的提高，僅僅停留在最初始的水平（低于67dB）。安全柜所產(chǎn)生的噪聲是對操作人員最直觀的影響，也決定著市場競爭力，，因而，在達(dá)到安全柜性能要求的基礎(chǔ)之上，對其進(jìn)行降低噪聲是一個(gè)不可忽視的重要問題。本文對生物安全柜流動噪聲進(jìn)行研究，提出了降低噪聲的措施。 首先，對流動噪聲與流場的關(guān)系及其產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行了理論研究，利用氣動聲學(xué)理論分析了生物安全柜內(nèi)部流場與噪聲的關(guān)系，生物安全柜流動噪聲源為偶極子聲源，主要來源于流場中氣流與氣流及氣流與固體表面之間的相互作用，建立了生物安全柜氣流流場數(shù)學(xué)模型和噪聲預(yù)測模型，然后在FLUENT軟件基礎(chǔ)上對生物安全柜的流場和噪聲場進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算，采用傅里葉快速變換求得流動聲場的頻譜圖，對生物安全柜流動噪聲的分布和影響因素進(jìn)行了分析。 論文分析了過濾膜的阻力特性對安全柜流動噪聲的影響，針對不同阻力特性的過濾膜分別建立了流場噪聲計(jì)算模型，對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析比較：在滿足安全柜潔凈性能要求的前提下，選擇較小阻力的過濾膜可達(dá)到降低噪聲的目的。此外，比較分析導(dǎo)流板的位置和形狀得出：在導(dǎo)流板高度一定前提下，半圓弧度形狀時(shí)產(chǎn)生噪聲最小。 對生物安全柜進(jìn)行了流場和噪聲測試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模擬計(jì)算結(jié)果的變化趨勢基本吻合，采取降低過濾膜阻力和優(yōu)化導(dǎo)流板的措施對生物安全柜的降噪起到了很好的效果。本文提出的流動噪聲理論分析方法對生物安全柜等相關(guān)設(shè)備的設(shè)計(jì)和降噪措施有一定的理論指導(dǎo)意義。
[Abstract]:Biosafety cabinets are mainly used in microbiology, biomedical, animal experiments and other fields of scientific research, teaching and clinical trials of safety equipment, but also in laboratory biosafety protection barrier.At present, the production technology of biosafety cabinet has been developed and the performance requirements have reached a higher level. However, the noise requirements have not been raised accordingly, and only stay at the initial level (below 67dBX).The noise generated by the safety cabinet is the most intuitive influence to the operator and also determines the market competitiveness. Therefore, it is an important problem to reduce the noise on the basis of meeting the performance requirements of the safety cabinet.In this paper, the flow noise of biosafety cabinets is studied, and the measures to reduce the noise are put forward.Firstly, the relationship between flow noise and flow field and its producing mechanism are studied theoretically. The relationship between flow field and noise in biosafety tank is analyzed by using aerodynamic acoustics theory. The flowing noise source of biosafety tank is dipole sound source.The mathematical model and noise prediction model of airflow field in biosafety tank are established mainly from the interaction between airflow and airflow and between airflow and solid surface in the flow field.Then the flow field and noise field of biosafety tank are numerically simulated on the basis of FLUENT software. The frequency spectrum of the flow sound field is obtained by Fourier fast transformation, and the distribution and influence factors of flow noise in biosafety tank are analyzed.The paper analyzes the influence of the resistance characteristics of the filter membrane on the flow noise of the safe tank, and establishes the flow field noise calculation model for the different resistance characteristics of the filter membrane.The calculation results are analyzed and compared: under the premise of satisfying the requirements of the clean performance of the safe cabinet, the noise can be reduced by choosing the filter membrane with lower resistance.In addition, by comparing and analyzing the position and shape of the guide plate, it is concluded that under the condition of certain height of the guide plate, the noise is minimized when the semi-circular radians are formed.The flow field and noise of the biosafety tank were tested. The experimental results were in good agreement with the simulated results. The measures of reducing the filter membrane resistance and optimizing the diversion plate had a good effect on the noise reduction of the biosafety tank.The theoretical analysis method of flow noise proposed in this paper has a certain theoretical significance for the design of biosafety cabinets and noise reduction measures.
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：Q-337;TB53

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本文編號：1754575