發(fā)布時間：2021-07-15 10:29

　　聲學(xué)性能是離心泵綜合性能指標(biāo)之一,同時也是艦船、軍事等領(lǐng)域用離心泵的重要考核指標(biāo)。離心泵內(nèi)流動誘導(dǎo)噪聲不僅惡化了工作生活環(huán)境,而且是影響泵可靠運(yùn)行的關(guān)鍵問題之—。離心泵內(nèi)流動誘導(dǎo)噪聲源于非定常流動,因此泵內(nèi)三維流場與誘導(dǎo)聲場耦合機(jī)制研究至關(guān)重要。通過研究聲擾動在流體中的產(chǎn)生機(jī)理、分布特性和傳播機(jī)制,全面揭示泵內(nèi)流場與聲場耦合機(jī)制,不僅可為流動誘導(dǎo)噪聲控制技術(shù)研究奠定理論基礎(chǔ),也可為離心泵的三維優(yōu)化設(shè)計(jì)提供指導(dǎo),同時也可指導(dǎo)其他類型渦輪機(jī)械流動誘導(dǎo)噪聲的相關(guān)研究。渦聲理論指出聲擾動的產(chǎn)生與流場中漩渦、勢流等密切相關(guān),對流場與聲場耦合機(jī)制研究具有重要指導(dǎo)意義。本文以Powell渦聲理論為基礎(chǔ),圍繞泵內(nèi)聲擾動產(chǎn)生機(jī)理、聲場分布特性和噪聲傳播機(jī)制等關(guān)鍵問題開展研究,旨在通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,建立系統(tǒng)性研究聲擾動產(chǎn)生機(jī)理、分布特性和傳播機(jī)制的三維數(shù)值計(jì)算模型,揭示泵內(nèi)三維流場與誘導(dǎo)聲場耦合機(jī)制。主要工作和成果如下:（1）構(gòu)建了 Powell渦聲方程數(shù)值解法,編寫了用戶自定義函數(shù)（UDF）,建立了 Powell渦聲方程與計(jì)算流體力學(xué)相結(jié)合的三維隱式流場-聲場耦合數(shù)值計(jì)算模型,引入了表征流動誘導(dǎo)噪聲聲源大小... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：230 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１近年來我國噪聲舉報(bào)占比及噪聲振動防治行業(yè)生產(chǎn)總值??１??

?第１章緒論???變結(jié)構(gòu)下泵內(nèi)三維流動對流動誘導(dǎo)噪聲傳播特性的影響機(jī)理。??通過以上研究，建立系統(tǒng)性研究流動誘導(dǎo)噪聲聲擾動產(chǎn)生機(jī)理、分布特性和??傳播機(jī)制的三維數(shù)值計(jì)算模型，全面揭示離心泵內(nèi)三維流場與誘導(dǎo)聲場耦合機(jī)制。??所得結(jié)論不僅具有重要的理論意義，也可指導(dǎo)泵內(nèi)聲源控制以及將噪聲傳播特性??考慮在內(nèi)的流動誘導(dǎo)噪聲控制方式和泵結(jié)構(gòu)優(yōu)化等，具有重要的工程應(yīng)用價值。??此外，該數(shù)值計(jì)算模型也可用于其他渦輪機(jī)械流動誘導(dǎo)噪聲的相關(guān)研宄，具有廣??泛的適用性。??本文技術(shù)路線圖如圖１－２所示。??Ｐｏｗｅｌｌ渦由方?日＇???Ｅ？：??＿??￣ＷＷＴＷｍ一１?逑立Ｐｏｗｅｌｌ渦聲方程與、迮??Ｓ?ＰｍｖＨ丨溫掏搠訟研脊＜１＿ＨｉｉＳｉＬＳ＿Ｉ?＾?ＣＦＤ相結(jié)合．維隱式流??｜??—｜渺力削他義辦１?｜?ｍ場耦—十簡ｄ?Ｊ??Ｋ?ｉｉ．目標(biāo)之二｜驗(yàn)證?？??渦????，，?，?（ｆ進(jìn)出口流動哚聲和泵?１?２??聲?離心泵內(nèi)流動誘導(dǎo)?彳１?［外糊射嘆柯代測ＳｌＪｋ揭示噪本的頻域響應(yīng)特?＂?ｎｍ??■—１噪戶實(shí)驗(yàn)測丨］「－石―－－ｎ?ｎ性及＾的變化規(guī)Ｈ?ｊ?１??酋???上‘ｖ，?，?（７流場時免分布特＾?＿??１?Ｉ?Ｎ?ｆ??？?由心泵內(nèi)流場非走?ｔｉ?Ｉ?ｌ，?．?Ｉｋ出心公內(nèi)Ｉ丨：廣?Ｗ??ＩＰ＇！常流動特性研宂ｌｌ｜們：；兄研ｆｔ?動特二：?Ｊ?Ｉ?運(yùn)??Ｈ?（ｆ炸場時免分布特）?理?流??１?丨：ｍ?目標(biāo)之四?Ｖ、匕場??１?｜禽心糾―誘挪１１敎偵分綱；｜?ｕ掏示聲理及Ｉ?ｎ名鬥“??寫丨丨聲聲場吞七特牲研究ｈ?［聲擾動產(chǎn)土機(jī)理］廣３聲場分布特性?，憐．ｆ??Ｗ＇

?山東大學(xué)博士學(xué)位論文???Ｊ?出口??Ｉ??葉輪＇＼?＼??Ｈ?亦．Ｍ?■??圖２－１離心泵三維模型??２．１流場計(jì)算理論??本節(jié)介紹了用于離心泵內(nèi)流場計(jì)算的控制方程數(shù)值解法和流場模擬流程，以??及網(wǎng)格劃分情況，為后續(xù)聲場計(jì)算奠定基矗??２．１．１流場控制方程??流體的運(yùn)動遵循相關(guān)物理定律，包括質(zhì)量守恒、動量守恒和能量守恒定律。??由于離心泵工作過程不涉及熱量或能量交換，因此在流場模擬過程中不考慮能量??守恒定律。??流體運(yùn)動的質(zhì)量守恒定律表述為流體微元在單位時間內(nèi)增大的質(zhì)量相當(dāng)于??同等時間內(nèi)流入該微元的凈質(zhì)量。描述質(zhì)量守恒定律的連續(xù)性方程表達(dá)式如下??［１２８］：??＝?〇?（２－１）??ｏｔ?ａｘｔ??其中ｐ為流體密度，ｗ為速度矢量［在／方向的投影速度，／＝１，２，３。泵內(nèi)流體流??動可視為低馬赫數(shù)下不可壓縮流體流動，式（２－１）可簡化為：??ｄｕ：?＾??－Ｌ?＝?〇?（２－２）??ｄｘｔ??動量守恒定律表述為研究微元內(nèi)流動介質(zhì)動量對時間的變化率與外部作用??在此微元上合力相等，動量方程為［１２８］：??１６??

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
[1]基于大規(guī)模并行網(wǎng)格的離心泵仿生葉片減阻降噪特性研究[D]. 戈志鵬.江蘇大學(xué) 2019
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[3]管道泵流動噪聲模擬及仿生降噪研究[D]. 胡日新.江蘇大學(xué) 2018
[4]離心泵流動噪聲的變工況實(shí)驗(yàn)研究[D]. 路東岳.山東大學(xué) 2017
[5]液下泵流動噪聲研究及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 羅波.江蘇大學(xué) 2017
[6]多級離心泵流動誘導(dǎo)輻射噪聲研究[D]. 林剛.江蘇大學(xué) 2017
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[8]葉片出口角對離心泵流動誘導(dǎo)噪聲影響的研究[D]. 郎大鵬.上海理工大學(xué) 2013
[9]離心泵的流噪聲數(shù)值計(jì)算及聲優(yōu)化[D]. 趙威.華中科技大學(xué) 2013
[10]離心式海水泵流噪聲仿真與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王秋陽.哈爾濱工程大學(xué) 2010



本文編號：3285531