管路的流致振動及噪聲研究
本文關(guān)鍵詞:管路的流致振動及噪聲研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:管路系統(tǒng)的振動噪聲對于潛艇輻射噪聲的貢獻不容忽視,,研究管路的振動特性和發(fā)聲機理對于管路系統(tǒng)的設(shè)計制造至關(guān)重要。管路系統(tǒng)的振動主要包括動力裝置激勵、殼體振動傳遞和管內(nèi)流體脈動激勵;管路系統(tǒng)的噪聲主要包括泵源的傳遞噪聲、結(jié)構(gòu)振動的輻射噪聲以及流體的流動噪聲。本文以直管和彎管為研究對象,利用數(shù)值方法對流致振動、振動聲輻射和流致噪聲等問題進行了計算和分析,具體如下: 第一,歸納總結(jié)了管路系統(tǒng)噪聲種類,闡述了水動力噪聲的發(fā)聲機理和數(shù)學(xué)模型,給出了管路系統(tǒng)噪聲的控制方法。 第二,利用APDL、CCL和MATLAB等語言編制了ANSYS與CFX之間的流固耦合插值程序。該插值程序不僅可以實現(xiàn)流體載荷的重復(fù)加載,而且可以分別實現(xiàn)時域和頻域上的振動響應(yīng)計算。通過計算得到:一定速度下,對于簡支邊界條件下的直管和彎管結(jié)構(gòu),其壁面加權(quán)振動總級的大小與管內(nèi)流體速度的大小成拋物線關(guān)系。 第三,詳細介紹了ACTRAN計算流致噪聲的過程,利用ANSYS和ACTRAN進行了管壁振動聲輻射的分析,利用CFX+ACTRAN進行了管內(nèi)流致噪聲的分析。一定速度下,管壁輻射聲功率總級、管內(nèi)流致噪聲聲壓總級和管內(nèi)流致噪聲輻射聲功率總級均與管內(nèi)流體速度的大小成拋物線關(guān)系。 最后,對本文的計算內(nèi)容進行了總結(jié)和歸納,并總結(jié)了相關(guān)規(guī)律。本文得到的規(guī)律可為管路設(shè)計提供依據(jù)和參考。
【關(guān)鍵詞】:管路 數(shù)值模擬 流致振動 流致噪聲 聲輻射
【學(xué)位授予單位】:華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2012
【分類號】:U664.84
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 1 緒論8-18
- 1.1 課題來源8-9
- 1.2 目的和意義9
- 1.3 流致振動的研究現(xiàn)狀9-11
- 1.4 流致噪聲研究現(xiàn)狀11-13
- 1.5 結(jié)構(gòu)振動聲輻射研究現(xiàn)狀13-17
- 1.6 本文研究內(nèi)容17-18
- 2 管路系統(tǒng)的噪聲及控制方法18-32
- 2.1 機械噪聲18
- 2.2 水動力噪聲及數(shù)學(xué)模型18-29
- 2.3 管路系統(tǒng)噪聲的控制方法29-32
- 3 研究方法分析32-45
- 3.1 大渦模擬(LES)32-34
- 3.2 FSI 插值算法34-37
- 3.3 流致噪聲分析方法37-40
- 3.4 振動聲輻射40-41
- 3.5 相關(guān)評價變量定義41-45
- 4 管路元件振動分析45-70
- 4.1 直管流場分析45-53
- 4.2 直管流致振動分析53-62
- 4.3 彎管流場分析62-67
- 4.4 彎管流致振動分析67-70
- 5 管路元件聲學(xué)分析70-80
- 5.1 直管振動聲輻射分析70-74
- 5.2 彎管流致噪聲分析74-80
- 6 全文總結(jié)與未來展望80-82
- 6.1 全文總結(jié)80-81
- 6.2 未來展望81-82
- 致謝82-84
- 參考文獻84-92
- 附錄Ⅰ 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文目錄92-93
- 附錄Ⅱ 流致振動插值程序93-99
【參考文獻】
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本文編號:285396
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