發(fā)布時間：2021-10-09 18:31

　　《中國環(huán)境噪聲污染防治報告（2018）》^[1]指出環(huán)境噪聲投訴占環(huán)境總投訴的56.4%。環(huán)境噪聲中建筑噪聲投訴總占比高達(dá)46.1%,而建筑環(huán)境投訴中28.6%為通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)引起的。隨著人們對居住環(huán)境的要求越來越高,空調(diào)噪聲的治理問題迫切需要得到解決。空調(diào)系統(tǒng)的噪聲包括了機(jī)組設(shè)備噪聲和通風(fēng)系統(tǒng)噪聲,隨著新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,壓縮機(jī)、冷卻塔等通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備噪聲已大為降低,由其管道系統(tǒng)內(nèi)部的湍流脈動造成的空氣動力學(xué)噪聲逐漸成為室內(nèi)生活區(qū)的HVAC系統(tǒng)的主要噪聲源。從聲學(xué)降噪角度研究管道內(nèi)流場和管道局部構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式對氣動噪聲聲源的影響作用,削弱管道內(nèi)的氣流再生噪聲,對實際工程中的HVAC系統(tǒng)設(shè)計和環(huán)境噪聲治理具有重要指導(dǎo)意義。管道系統(tǒng)的氣動噪聲主要集中在管道的結(jié)構(gòu)突變處,空調(diào)通風(fēng)管道系統(tǒng)突變的局部構(gòu)件包括了變徑、閥門、彎頭、三通、四通等。本文將以分流T型三通為代表的局部構(gòu)件為研究對象,進(jìn)行管道聲學(xué)的分析和降噪措施研究。通過理論分析結(jié)合數(shù)值仿真的方法,揭示空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)中因存在三通等局部構(gòu)件而產(chǎn)生氣流再生噪聲的機(jī)理,并采用與文獻(xiàn)中相似實驗的測試結(jié)果比較的方法驗證了數(shù)值仿真... 

【文章來源】：西安建筑科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

流體聲源分類

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文22圖3-1數(shù)值仿真流程3.1.2流場模擬軟件與湍流模型目前，有關(guān)流場問題的研究主要通過數(shù)值仿真、理論公式分析以及現(xiàn)場實測三大部分構(gòu)成。CFD數(shù)值模擬隨計算機(jī)的技術(shù)革新而逐漸衍生并發(fā)展成熟。Fluent作為目前各行業(yè)中應(yīng)用最多的一款計算流體力學(xué)軟件，其憑借模型種類齊全、求解方式多樣以及后處理功能全面等優(yōu)勢得以普及。（1）Fluent的簡介Fluent的功能不僅局限于對溫度嘗壓力場及速度場相關(guān)參數(shù)的求解，還可通過它的內(nèi)置Acoustic模型進(jìn)行聲學(xué)分析。前文已經(jīng)介紹了fluent聲學(xué)模塊可以實現(xiàn)的寬頻噪聲模型和聲類比法。采用Fluent軟件對流場問題進(jìn)行模擬求解，其數(shù)值計算的過程大致可以概括為以下四個步驟：a.確定求解目標(biāo)對象：確定研究需要求解的流場參數(shù)，及其對應(yīng)的求解精度。b.選取仿真模型：將模擬對象及系統(tǒng)合理簡化后，確定求解域、邊界條件等。c.選用求解模型：由于各湍流模型有各自的適用情況，要根據(jù)模擬對象的流態(tài)特征選取合適的模型進(jìn)行求解。d.分析模型需求：軟件的內(nèi)置方程及其求解方法是否達(dá)到研究的模型需求，

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文26圖3-2三通管件結(jié)構(gòu)簡圖對于模擬工況本文做出以下假設(shè)：1）雖然管材及其厚度的不同會影響風(fēng)管的固有頻率，進(jìn)而影響風(fēng)管的振動噪聲，但本文主要研究的是流體與剛性固體壁面相互作用而產(chǎn)生的管道內(nèi)部氣動噪聲源，這種因存在局部構(gòu)件引起的脈動壓力幾乎不受管材的影響。但若管內(nèi)添加保溫材料則會影響管道剛性固體壁面的屬性，在這種情況下會影響氣動噪聲。2）同時本文所選定風(fēng)速滿足風(fēng)管設(shè)計要求，且在實際施工中可通過設(shè)置支架等方法防止管道振動噪聲。因此本文假設(shè)不考慮管壁與聲場之間的耦合作用，僅考慮作于用固體壁面的流體再生噪聲源。（1）流場網(wǎng)格首先以該模型中的流動問題為研究對象，由于非穩(wěn)態(tài)模擬部分采用LES模型進(jìn)行求解，因次網(wǎng)格劃分需滿足Y+值～1的精度，首層邊界層網(wǎng)格的厚度控制在5mm以內(nèi)。圖3-3為流場網(wǎng)格的示意圖，流場網(wǎng)格的劃分均采用六面體網(wǎng)格，并通過網(wǎng)格無關(guān)性確定網(wǎng)格劃分方案。圖3-3流場網(wǎng)格

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]管道閥門共振腔氣動噪聲特性及規(guī)律研究[J]. 白長安,陳天寧,張鍇,謝永誠.  噪聲與振動控制. 2018(S1)
[2]分體式空調(diào)連接管氣動噪聲的數(shù)值分析[J]. 孔祥強(qiáng),陳麗娟,李瑛.  華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(11)
[3]存在氣流時消聲器傳聲損失的數(shù)值計算[J]. 楊杰,覃國周,劉萬里.  車輛與動力技術(shù). 2015(01)
[4]輸氣管道氣動噪聲產(chǎn)生機(jī)制及其分析方法[J]. 孟令雅,劉翠偉,李玉星,王武昌,張帆.  中國石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(06)
[5]基于CFD模擬的輸氣管道閥門流噪聲仿真[J]. 劉翠偉,李玉星,李雪潔,曹軍.  油氣儲運(yùn). 2012(09)
[6]變截面管道內(nèi)流噪聲預(yù)報與實驗測量[J]. 呂景偉,季振林.  噪聲與振動控制. 2011(01)
[7]風(fēng)機(jī)噪聲計算中存在的若干問題[J]. 殷平.  暖通空調(diào). 2011(02)
[8]汽車空調(diào)出風(fēng)管道氣動噪聲分析與控制[J]. 汪怡平,谷正氣,楊雪,李偉平,林肖輝,蘆克龍.  湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(03)
[9]基于交錯葉輪技術(shù)的橫流風(fēng)機(jī)氣動聲學(xué)特性研究[J]. 田杰,歐陽華,李游,鄭志明.  機(jī)械工程學(xué)報. 2010(03)
[10]存在氣流時消聲器消聲性能的試驗研究[J]. 劉麗萍,肖福明,陸辰,王祝煒.  內(nèi)燃機(jī)工程. 2001(01)

碩士論文
[1]空調(diào)風(fēng)管道系統(tǒng)氣動噪聲計算方法的對比與研究[D]. 董耀誠.西安建筑科技大學(xué) 2018
[2]基于CFD的消聲器氣流再生噪聲數(shù)值計算[D]. 尹潞剛.江蘇大學(xué) 2016
[3]船舶管路氣動噪聲數(shù)值模擬及優(yōu)化設(shè)計[D]. 許冬.大連理工大學(xué) 2015
[4]基于Virtual.Lab Acoustics汽車排氣消聲器聲學(xué)性能的研究[D]. 唐博.江蘇科技大學(xué) 2014
[5]基于多腔的消聲器氣流再生噪聲研究[D]. 姚杰.重慶大學(xué) 2012
[6]管路的流致振動及噪聲研究[D]. 郭濤.華中科技大學(xué) 2012
[7]變截面管道內(nèi)流噪聲預(yù)報與實驗測量研究[D]. 呂景偉.哈爾濱工程大學(xué) 2010
[8]民用建筑空調(diào)系統(tǒng)噪聲控制的研究[D]. 李強(qiáng).華中科技大學(xué) 2007
[9]中央空調(diào)噪聲控制研究與應(yīng)用[D]. 蘇宏兵.清華大學(xué) 2006



本文編號：3426792