本文基于FW-H方程的聲類比法,對Hartmann哨的輻射聲場分布進(jìn)行了研究。Hartmann哨是目前較為成熟的高強(qiáng)聲源,被廣泛的應(yīng)用于航空,石油,聲波清洗等領(lǐng)域。其發(fā)聲性能主要分為兩方面,一方面為發(fā)聲強(qiáng)度,前人已作了較為充分的研究,得到了相關(guān)經(jīng)驗(yàn)結(jié)論,另一方面為聲指向性,也是本文的研究重點(diǎn)并針對實(shí)際應(yīng)用場合提出了相關(guān)的改進(jìn)方案。本文利用Fluent有限元分析軟件求解FW-H方程,研究了三個(gè)常規(guī)參數(shù)噴口與諧振腔距離,諧振腔長度,氣壓,一個(gè)新參數(shù)噴口與諧振腔位置關(guān)系對Hartmann哨聲場特性的影響。采用兩種不同噴口直徑5mm(小尺寸)和6cm(大尺寸),針對小尺寸的Hartmann哨進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)與數(shù)值研究,并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比,驗(yàn)證了數(shù)值計(jì)算方法的準(zhǔn)確性。針對大尺寸Hartmann哨的聲場特性提出了噴口與諧振腔位置關(guān)系對聲場分布的影響并進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算。并研究了垂直諧振腔方向上的聲場分布,并將小尺寸Hartmann哨的結(jié)論與大尺寸的Hartmann哨的結(jié)論進(jìn)行對比。通過計(jì)算和實(shí)驗(yàn)得到,噴口與諧振腔的距離R對Hartmann哨的發(fā)聲基頻和聲指向性沒有影響,但對發(fā)聲的聲壓級有影響...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 Galton哨
    1.3 Hartmann哨
    1.4 Hartmann哨的應(yīng)用
        1.4.1 超聲霧化
        1.4.2 清灰
        1.4.3 航空實(shí)驗(yàn)
        1.4.4 石油工業(yè)
    1.5 課題的研究內(nèi)容與意義
第二章 Hartmann哨的發(fā)聲機(jī)理及理論研究方法
    2.1 Hartmann哨發(fā)聲機(jī)理的探索
    2.2 Hartmann哨的改進(jìn)研究
    2.3 Hartmann哨理論研究方法
        2.3.1 Lighthill聲類比法
            2.3.1.1 氣動(dòng)聲學(xué)的基本理論
            2.3.1.2 加入聲能量的Lighthill方程
            2.3.1.3 湍流噴氣噪聲
        2.3.2 FW-H方程
        2.3.3 FW-H工程實(shí)現(xiàn)及求解過程
    2.4 本章小結(jié)
第三章 小尺寸Hartmann哨聲場特性實(shí)驗(yàn)與數(shù)值研究
    3.1 小尺寸Hartmann哨的實(shí)驗(yàn)研究
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及內(nèi)容
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)裝置
        3.1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
            3.1.3.1 噴口到諧振腔的距離R對聲場特性的影響
            3.1.3.2 諧振腔長度L對聲場特性的影響
            3.1.3.3 壓力P對聲場特性的影響
        3.1.4 小結(jié)
    3.2 小尺寸Hartmann哨的數(shù)值研究
        3.2.1 湍流模型
        3.2.2 計(jì)算模型及結(jié)果
            3.2.2.1 計(jì)算模型及邊界條件設(shè)置
            3.2.2.2 網(wǎng)格劃分
            3.2.2.3 數(shù)值計(jì)算結(jié)果
    3.3 實(shí)驗(yàn)與理論結(jié)果比對
        3.3.1 聲指向性對比
        3.3.2 結(jié)果分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 大尺寸Hartmann哨的聲場分布數(shù)值研究
    4.1 計(jì)算模型
    4.2 h對聲場分布的影響
        4.2.1 發(fā)聲基頻
        4.2.2 聲指向性
        4.2.3 小尺寸Hartmann哨與大尺寸Hartmann哨聲指向性對比
        4.2.4 垂直于諧振腔聲場分布
    4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 本文結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    5.3 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號：3968723