基于流固耦合的超声污垢检测数值模拟

作     者：孙灵芳 徐曼菲 孔盛琦 无

作者机构：东北电力大学自动化工程学院吉林132012 

出 版 物：《机械强度》 (Journal of Mechanical Strength)

年 卷 期：2017年第39卷第6期

页      面：1296-1301页

学科分类：08[工学] 0835[工学-软件工程] 080101[工学-一般力学与力学基础] 081202[工学-计算机软件与理论] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51176028)资助 

主　　题：换热设备污垢 超声检测 纵横波分离 数值模拟 

摘      要：基于Comsol Multipysics仿真软件,建立了声发射耦合的板材-污垢多层有限元模型。以弹性动力学和压力声学为理论基础,推导了薄平板型试样在平面波辐射下的声波振动控制方程,研究了流相与固相区域超声传播特性规律,实现了二维平板污垢纵、横波分离的弹性数值模拟,通过分离后的波场提取,对薄层平板沉积污垢厚度进行高精度检测。数值模拟结果表明:流相区域服从微小声波波动方程传播规律,固相区域也能很好的实现弹性纵横波的完全分离提取;超声波对薄层平板沉积污垢的检测误差在5%以内,证明了数值模拟的可行性与准确性,对于实际换热系统的运行和清污具有很好的指导作用。