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抗性消声器声学与流体动力学仿真研究

抗性消声器声学与流体动力学仿真研究

作者：李景重庆大学

学位级别：硕士

发动机的排气噪声是汽车的主要噪声源，而安装排气消声器是降低汽车发动机排气噪声的主要手段。目前，对排气消声器综合性能的评价主要有声学性能和流体动力学性能两个方面。前者反应了消声器降低排气噪声的能力，而后者则反应了消声器... 详细信息

发动机的排气噪声是汽车的主要噪声源，而安装排气消声器是降低汽车发动机排气噪声的主要手段。目前，对排气消声器综合性能的评价主要有声学性能和流体动力学性能两个方面。前者反应了消声器降低排气噪声的能力，而后者则反应了消声器排气背压的高低。因此，对于消声器声学性能和流体动力学性能的综合研究是十分必要的。本文运用声学有限元法和计算流体动力学方法对消声器的声学性能和流体动力学性能进行了系统研究，主要计算了消声器的传递损失和压力损失。首先，对三组非穿孔类消声单元和四组穿孔类消声单元的传递损失进行了计算，并详细研究了影响消声单元声学性能的各种因素及其影响规律。研究结果表明，非穿孔类消声单元的传递损失与其结构参数密切相关，如扩张比，排气管位置等。而穿孔类消声单元的传递损失除了受到上述参数的影响外，还与穿孔结构的相关参数密切相关，如穿孔率等。特别的，对于有两个及以上进气口的消声单元，进气口的位置也对传递损失有明显影响。然后，对上述所有消声单元的压力损失和内部流场分布进行了计算和分析，并详细研究了各类因素对消声单元压力损失的影响。研究结果表明，消声单元的压力损失随入口流速的增大而增加。在相同入口流速条件下，对于非穿孔类消声单元，插入管消声单元的压力损失比简单扩张腔小，而简单扩张腔的压力损失又比旁支型消声器和多出口消声单元小。对于穿孔类消声单元，当穿孔结构主要起共振消声作用时，消声单元的压力损失很小;当穿孔结构作为气流必经的流动通道时，消声单元的压力损失相对较大。最后，对某商用车排气消声器进行了建模，并对其传递损失和压力损失进行了计算。通过对原消声器声学性能和流体动力学性能的分析，提出了相应的改型方案，提高了原消声器在中低频段上的消声量，同时降低了消声器的压力损失。

关键词：排气消声器声学性能流体动力学性能仿真分析

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Savonius后置导流板的数值仿真

华中科技大学学报（自然科学版） 2019年第7期47卷 40-44页

作者：郭奋宋保维毛昭勇田文龙西北工业大学航海学院陕西西安710072 西北工业大学无人水下航行器重点实验室陕西西安710072

设计了一种自动对流装置,通过后置导流板在来流的作用下自动对准来流,使前置导流板能够处在最佳工作位置.这种系统不仅能够高效发电,而且制造成本低.基于这种设计,数值仿真研究了后置导流板对叶轮的影响.结果表明:叶轮长度越低、距离旋... 详细信息

设计了一种自动对流装置,通过后置导流板在来流的作用下自动对准来流,使前置导流板能够处在最佳工作位置.这种系统不仅能够高效发电,而且制造成本低.基于这种设计,数值仿真研究了后置导流板对叶轮的影响.结果表明:叶轮长度越低、距离旋转中心越远,对叶轮的功率系数影响越小.由于发电装置稳定性和工程技术的限制,提出叶轮的最佳布放位置在距离旋转中心2.64D(D为叶轮直径)位置处,此处导流板对叶轮的功率系数影响小于2.6%.

关键词： Savonius叶轮后置导流板数值仿真最佳布放位置流体动力学性能

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红外喷动床数值模拟中两种湍流模型的适用性

食品与机械 2023年第2期39卷 73-80页

作者：侯志昀段续任广跃李琳琳徐一铭河南科技大学食品与生物工程学院河南洛阳471023 粮食储藏安全河南省协同创新中心河南郑州450001

目的:得到适合红外联合喷动床数值模拟的湍流模型。方法:采用两方程模型(SST k-ε与Realizable k-ε)进行数值模拟,分析不同工况下红外喷动床的性能参数以及干燥室流场的流速、温度及颗粒浓度分布情况,并进行红外喷动床物料颗粒干燥试... 详细信息

目的:得到适合红外联合喷动床数值模拟的湍流模型。方法:采用两方程模型(SST k-ε与Realizable k-ε)进行数值模拟,分析不同工况下红外喷动床的性能参数以及干燥室流场的流速、温度及颗粒浓度分布情况,并进行红外喷动床物料颗粒干燥试验。结果:在红外喷动床干燥室进气速度为8 m/s,温度为50℃的工况下,采用Realizable k-ε进行模拟得到的数值和SST k-ε的相近;采用两种湍流模型进行数值模拟得到的干燥室流体域中颗粒体积分数分布、速度分布及温度分布具有相似性,总体效果较好,说明这两种湍流模型应用于该设备均是可行的。但Realizable k-ε湍流模型的收敛速度更快,SST k-ε稳定性更好。结论:选择Realizable k-ε湍流模型进行红外喷动床的三维流场描述更加合理。

关键词：红外喷动床干燥湍流模型流体动力学性能流场特性数值模拟

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CFD计算软件OpenFOAM在Wigley船模水动力特性分析的应用

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舰船科学技术 2020年第16期42卷 25-27页

作者：李玉君四川托普信息技术职业学院

随着船舶制造行业市场竞争的日益激烈,大型船舶制造企业要想在激烈的竞争中占据有利地位,必须提高舰船设计与制造水平。舰船的水动力特性直接决定了舰船的摩擦阻力和动力学性能,提高舰船的水动力特性具有深远的意义。本文研究对象是国... 详细信息

随着船舶制造行业市场竞争的日益激烈,大型船舶制造企业要想在激烈的竞争中占据有利地位,必须提高舰船设计与制造水平。舰船的水动力特性直接决定了舰船的摩擦阻力和动力学性能,提高舰船的水动力特性具有深远的意义。本文研究对象是国际船舶领域通用的Wigley船型,结合计算流体力学分析软件Open FOAM,对Wigley船型的流体动力学特性进行了系统分析,有助于提高Wigley船型的流体动力学性能。

关键词： CFD OpenFOAM 流体动力学性能仿真

具有周向分布楔形间隙结构的液力悬浮血泵设计与研究

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具有周向分布楔形间隙结构的液力悬浮血泵设计与研究

作者：范灏浙江大学

学位级别：硕士

人工心脏是在心脏移植供体严重短缺情况下作为其替代品治疗末期心力衰竭的主要手段,相比自然心脏具有低廉的价格且无配对要求等优点,是解决当前自然心脏供体严重不足的有效方案。人工心脏的核心部件是植入人体的血泵。作为血液循环装置... 详细信息

人工心脏是在心脏移植供体严重短缺情况下作为其替代品治疗末期心力衰竭的主要手段,相比自然心脏具有低廉的价格且无配对要求等优点,是解决当前自然心脏供体严重不足的有效方案。人工心脏的核心部件是植入人体的血泵。作为血液循环装置,血泵对水力性能有较高的要求。除此之外,血泵长期无故障运转的要求促进了第三代悬浮式血泵的发展,其中以流体动压支承为原理的液力悬浮式血泵受到越来越多的关注。本课题从机械结构设计、流体力学分析出发,通过理论计算、数值模拟和样机试验等手段对液力悬浮式血泵开展研究。论文主要工作内容包括如下几点：1)液力悬浮式血泵样机的结构设计。本文在血泵叶轮的悬浮结构上进行创新改进,设计了一款具有周向分布楔形间隙结构的血泵。通过数值模拟多参数试验,确定叶轮流道的几何尺寸,并根据血泵的流量及扬程等性能参数要求完成蜗室等其余过流部件的结构设计。对设计完成的样机进行水力性能数值模拟。2)血泵叶轮的悬浮力分析计算及样机的流体动力学数值模拟。液力悬浮式血泵关键参数之一即叶轮悬浮力的大小。本文根据流体力学相关理论推导得出适用于具有周向分布楔形间隙结构的叶轮悬浮力估算公式,并使用数值模拟得出的悬浮力大小与理论计算结果进行对比,验证叶轮悬浮力估算公式的适用性。3)血泵样机的加工制作与水力特性试验。制作液力悬浮式血泵样机,并对其进行水力性能试验。根据试验结果绘制流量-扬程曲线,将数值模拟结果与之对比,验证数值模拟的准确性。同时根据试验数据评估本文所设计的新式液力悬浮式血泵的水力性能,总结过流部件与悬浮结构的设计思路。

关键词：液力悬浮血泵数值模拟流体动力学性能

排水管道内部结垢机理及其对系统性能的影响研究

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中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2024年第12期 249-252页

作者：陈卫桂林市排水工程管理处广西桂林541002

该研究深入探究排水管道内结垢机理及对系统性能影响规律,通过设计合理的实验案例分析结垢在不同工况下的产生过程、发展规律及其对管道流体动力学性能及结构完整性等方面的影响。实验研究表明,结垢物质化学成分及物理特性对管内流速及... 详细信息

该研究深入探究排水管道内结垢机理及对系统性能影响规律,通过设计合理的实验案例分析结垢在不同工况下的产生过程、发展规律及其对管道流体动力学性能及结构完整性等方面的影响。实验研究表明,结垢物质化学成分及物理特性对管内流速及压力损失有显著影响,从而降低流体动力学性能。结垢层也会对管道材料强度及耐久性造成不利影响,提高管道维护成本及安全风险。该研究着重指出采取有效结垢控制措施对排水系统维护与管理具有重要意义。

关键词：排水管道结垢机理流体动力学性能结垢控制

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并联偏置扩张腔消声器综合性能研究

煤炭技术 2018年第9期37卷 243-246页

作者：葛隽宇张杰姚新改徐靖鉴太原理工大学机械工程学院太原030024

采用消声器的并联结构在一定程度上提高了大截面消声器的平面波截止频率,而采用消声器进出口管的偏置则进一步抑制了消声器高阶模态波的发生。借助*** Acoustics声学软件对进出口管偏置和普通并联消声器的传声损失进行了比较,又利用流... 详细信息

采用消声器的并联结构在一定程度上提高了大截面消声器的平面波截止频率,而采用消声器进出口管的偏置则进一步抑制了消声器高阶模态波的发生。借助*** Acoustics声学软件对进出口管偏置和普通并联消声器的传声损失进行了比较,又利用流体动力学软件FLUENT对比两者的压力损失数值,进一步对偏置消声器优化结构以提高其流体动力学性能,最终验证改进结构的声学性能。研究结果表明:采取穿孔板分割腔室的偏置并联消声器取得了良好的综合性能。

关键词：偏置并联消声器高阶模态波声学性能流体动力学性能穿孔板

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