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射流式离心泵内场流体动力噪声特性分析

农业机械学报 2018年第4期49卷 156-164页

作者：郭荣李仁年张人会宋启策兰州理工大学能源与动力工程学院兰州730050 甘肃省流体机械及系统重点实验室兰州730050

对JET750G1型射流式离心泵内场噪声进行数值计算及试验,分析该泵过流部件诱发的流动噪声和流激噪声特性。采用大涡模拟法进行不同工况的非定常数值计算,输出各过流部件表面的压力脉动作为偶极子声源。运用声学有限元方法预测流动噪声;... 详细信息

对JET750G1型射流式离心泵内场噪声进行数值计算及试验,分析该泵过流部件诱发的流动噪声和流激噪声特性。采用大涡模拟法进行不同工况的非定常数值计算,输出各过流部件表面的压力脉动作为偶极子声源。运用声学有限元方法预测流动噪声;运用声学有限元耦合结构有限元方法预测流激噪声。搭建射流式离心泵内场噪声测试系统,用水听器对泵出口的流体动力噪声进行测试,获得噪声的时域和频域信息。分析结果表明:噪声在轴频和叶频处计算和试验测试误差在4%以内;叶轮和导叶的动静干涉以及流体和结构的共振均是诱发射流式离心泵内场噪声的重要因素,过流部件自身的结构特性对内场噪声有一定影响;流动噪声整体大于流激噪声,表明内场噪声主要由流体的压力脉动特性决定;叶轮旋转偶极子声源诱发的内场噪声在轴频(47.5 Hz)处达到180 d B左右,在射流式离心泵的内场噪声中起主导作用。研究结果为射流式离心泵的低噪设计提供了参考。

关键词：射流式离心泵流体动力噪声流动噪声流激噪声内场噪声

离心泵作透平流体诱发内场噪声特性及贡献分析

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机械工程学报 2016年第18期52卷 184-192页

作者：董亮代翠孔繁余付磊操瑞嘉江苏大学流体机械工程技术研究中心镇江212013 江苏大学能源与动力工程学院镇江212013 四川理工学院机械工程学院自贡643000

对某离心泵作透平流体诱发的内场噪声特性进行数值计算和试验研究。在典型流量下,采用雷诺时均方法获取壳体壁面偶极子声源,并利用边界元方法(Boundary element method,BEM)求解出壳体偶极子源作用的流动噪声,基于有限元结合边界元的声... 详细信息

对某离心泵作透平流体诱发的内场噪声特性进行数值计算和试验研究。在典型流量下,采用雷诺时均方法获取壳体壁面偶极子声源,并利用边界元方法(Boundary element method,BEM)求解出壳体偶极子源作用的流动噪声,基于有限元结合边界元的声振耦合法(Finite element method/boundary element method,FEM/BEM)计算出流体激励结构振动产生的内场流激噪声及考虑结构振动的流动噪声,分析不同性质噪声源的频谱特性,同时评估内场声源在各个频段下的贡献量。借助水听器对透平出口进行流体声学试验,获得了噪声的频谱特性。结果表明,离心泵作透平出口流体诱发噪声主要集中在中低频段,小流量工况低频噪声特性增强。壳体声源作用下考虑结构振动流动噪声的计算结果与试验结果在较大流量下吻合较好。壳体偶极子作用的流动噪声对内场噪声的贡献最大,其次是考虑结构振动的流动噪声,流激噪声对内场噪声贡献最小。结构的影响使得二阶叶频处声压增加,其余离散频率及宽频处声压均有所降低。该研究结果为低噪声叶轮机械设计提供了一定的参考。

关键词：离心泵作透平流动噪声流激噪声内场噪声

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大涡模拟在噪声计算中的应用

上海交通大学学报 2009年第8期43卷 1307-1311,1316页

作者：傅慧萍缪国平上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240

以潜艇模型SUBOFF为研究对象,采用大涡模拟(LES)方法求解了流动的非定常解.通过与试验值、以及采用RNGk-ε湍流模型得到的定常结果的比较,验证了LES方法的有效性.将LES方法运用于流动噪声的数值计算,探讨了时间步长对计算结果的影响,在... 详细信息

以潜艇模型SUBOFF为研究对象,采用大涡模拟(LES)方法求解了流动的非定常解.通过与试验值、以及采用RNGk-ε湍流模型得到的定常结果的比较,验证了LES方法的有效性.将LES方法运用于流动噪声的数值计算,探讨了时间步长对计算结果的影响,在定性研究的基础上获得了一些流动噪声的基本性质.

关键词：流动噪声大涡模拟数值模拟

离心泵作透平流体诱发外场噪声特性及贡献分析

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振动与冲击 2016年第5期35卷 168-174页

作者：董亮代翠孔繁余付磊夏斌江苏大学流体机械工程技术研究中心江苏镇江212013 江苏大学能源与动力工程学院江苏镇江212013 四川理工学院机械工程学院四川自贡6430003

以某离心泵作透平为研究对象,对流体诱发的外场噪声特性进行了数值计算和试验研究。在典型流量下,采用雷诺时均方法获取壁面偶极子声源,并利用FEM/AML方法求解出叶轮和壳体偶极子源作用的流动噪声,基于声振耦合法计算出流体激励结构振... 详细信息

以某离心泵作透平为研究对象,对流体诱发的外场噪声特性进行了数值计算和试验研究。在典型流量下,采用雷诺时均方法获取壁面偶极子声源,并利用FEM/AML方法求解出叶轮和壳体偶极子源作用的流动噪声,基于声振耦合法计算出流体激励结构振动产生的外场流激噪声,分析不同性质噪声源的频谱特性,同时评估外场声源在各个频段下的贡献量。借助模态试验对透平壳体结构的模态参数进行了识别。结果表明,计算与试验振型近似,固有频率平均相对误差小于4.60%。结构的影响使得外场五阶叶频处声压最高,二阶叶频处次之。壳体偶极子作用的流激噪声对外场噪声的贡献最大,其次是壳体偶极子作用的流动噪声,叶轮偶极子作用的流激噪声对外场噪声贡献最小。研究结果为低噪声叶轮机械设计提供了一定的参考。

关键词：离心泵作透平流体诱发噪声流动噪声流激噪声外场噪声

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翼型气动性能与噪声的综合优化设计方法

动力工程学报 2012年第6期32卷 481-486页

作者：卓文涛季锃钏陈二云戴韧黄逸上海理工大学能源与动力工程学院上海200093

将风力机翼型气动性能与气动噪声同时作为翼型优化目标,建立了低速翼型的多目标优化设计方法,包括利用Bezier曲线对翼型几何结构进行参数化建模,使用位势流动与边界层迭代(IBL)的流动分析方法计算翼型流场,采用Brooks-Pope-Marcolini翼... 详细信息

将风力机翼型气动性能与气动噪声同时作为翼型优化目标,建立了低速翼型的多目标优化设计方法,包括利用Bezier曲线对翼型几何结构进行参数化建模,使用位势流动与边界层迭代(IBL)的流动分析方法计算翼型流场,采用Brooks-Pope-Marcolini翼型自噪声半经验模型预测气动噪声,利用Powell优化方法求得优化翼型.以naca0012翼型为例,对多种目标权重分配方案的优化目标进行设计和计算.结果表明:与原始翼型相比,在设计工况下,优化翼型的升阻比提高,噪声降低,可以获得更好的气动性能和声学性能.

关键词：风力机低速翼型气动性能声学性能升阻比流动噪声优化设计

用解NS方程和FW-H积分的混合方法计算圆柱绕流噪声

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水动力学研究与进展（A辑） 2009年第2期24卷 190-199页

作者：唐科范 Franke J. 上海交通大学工程力学系上海200240 University of Siegen GermanyD57072

该文所研究的混合方法通过两个步骤模拟流动的声学远场。第一步,在包含所有声源的近场区域内,通过求解NS方程(对于湍流通过大涡模拟)获得非定常流场参数。第二步,通过带可穿透控制面的FW-H积分方法从流体动力近场获得声学远场。FW-H方... 详细信息

该文所研究的混合方法通过两个步骤模拟流动的声学远场。第一步,在包含所有声源的近场区域内,通过求解NS方程(对于湍流通过大涡模拟)获得非定常流场参数。第二步,通过带可穿透控制面的FW-H积分方法从流体动力近场获得声学远场。FW-H方程的三种积分形式,即三维的Farassat公式、二维的Guo公式和Locard公式被应用,并相互比较。研究了积分控制面位置和展向复制长度对声学模拟结果的影响。把数值模拟的ReD=150时圆柱层流绕流的声学远场和DNS结果进行了比较;把数值模拟的ReD=3900时圆柱湍流绕流的声学远场和实验结果进行了比较。两项比较都能相符合。通过比较FW-H方程三维积分形式和二维积分形式的结果,表明二维积分形式的结果可用作进一步三维精算前的简便估算。

关键词：流动噪声混合方法大涡模拟 FW-H积分圆柱绕流

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湍流边界层流场与噪声实验研究

实验力学 2001年第4期16卷 378-386页

作者：罗柏华刘宇陆上海大学应用数学和力学研究所 200072

在重力式水洞中进行了水翼及半翼湍流边界层流场与噪声的实验研究 .测量了水翼及半翼边界层附近的湍流脉动速度场 ;测量了半翼翼型表面三点处的压力脉动及其辐射噪声 ,测量了水翼内部测点的噪声及外部辐射噪声 ,在不同流速、不同攻角、... 详细信息

在重力式水洞中进行了水翼及半翼湍流边界层流场与噪声的实验研究 .测量了水翼及半翼边界层附近的湍流脉动速度场 ;测量了半翼翼型表面三点处的压力脉动及其辐射噪声 ,测量了水翼内部测点的噪声及外部辐射噪声 ,在不同流速、不同攻角、光滑和粗糙翼面的情况下都进行了测量分析 .试验结果发现 ,上述因素对模型的边界层湍流速度场有显著影响 ,1 5度攻角时 ,翼面附近湍流强度要比 0度时大得多 ,粗糙翼面附近的湍流强度比光滑的大 ,而湍流强度随来流速度的变化不大 ,u(来流 )方向和v方向的湍流强度量级相当 ;一般地 ,翼面压力脉动、翼内部噪声及外部噪声都是随来流速度的增大而增大 ,随攻角的增大而增大 ,粗糙翼面时的结果要比光滑翼面的大 .从压力脉动与噪声测量结果与相应的流场测量结果比较可知。

关键词：湍流噪声湍流边界层流动噪声流场重力式水洞水翼

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水下航行体绕流及其诱发噪声的数值预测研究

水下航行体绕流及其诱发噪声的数值预测研究

作者：刘明坤华中科技大学

学位级别：硕士

水下航行体的流动阻力和流动噪声分别是涉及到其续航能力和隐蔽性能的重要指标。本文针对水下航行体的标准模型Suboff开展了定常和非定常流动的数值模拟研究,在此基础上围绕航行体的流动阻力和流动噪声开展了相关的研究工作。本文的研... 详细信息

水下航行体的流动阻力和流动噪声分别是涉及到其续航能力和隐蔽性能的重要指标。本文针对水下航行体的标准模型Suboff开展了定常和非定常流动的数值模拟研究,在此基础上围绕航行体的流动阻力和流动噪声开展了相关的研究工作。本文的研究工作主要包括如下几个方面:(1)开展了航行体标准模型定常绕流的数值模拟研究。数值模拟结果与已有的实验测量和数值模拟结果等进行对比证实本文数值模拟结果的可靠性。在此基础上,分析了航行体艇体、指挥台尾流的速度分布和演化特征以及航行体阻力的主要来源。此外,在定常流动数值模拟的基础上还提取了边界层的物理量信息,为后续基于半经验模型开展壁面压力脉动谱的预测提供数据输入。(2)开展了航行体标准模型非定常绕流的数值模拟研究。基于两种不同时间步长的大涡模拟结果,重点分析了航行体的艇体和指挥台壁面压力脉动的时空分布特征。另一方面,结合定常流动数值模拟得到的边界层信息和压力脉动的半经验模型快速预测了航行体壁面压力脉动的频谱特征。将上述两种不同预测方法得到的结果进行对比分析,发现现有的半经验模型尚不具备预测航行体复杂绕流形成的壁面压力脉动频谱的能力,在后续研究中需要进行改进。(3)开展了航行体流动噪声的近场声源识别和远场辐射噪声的研究。基于声强的方法识别出航行体的流动声源主要位于指挥台、尾部区域以及强制转捩环的下游区域;上述声源特征决定了航行体的远场噪声主要向航行体的前方、后方以及指挥台的上方进行辐射。本文的研究表明,目前水下航行体的压差阻力和摩擦阻力的预测方法较为成熟,但是,需要进一步发展快速方法来提升流动噪声的预测能力。在此基础上,为进一步开展水下航行体的减阻降噪的优化设计提供理论依据和方法支撑。

关键词：水下航行体数值模拟尾流壁面压力脉动流动噪声

基于内部流动抑制的小型家用制冷设备降噪技术研究

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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振动与冲击 2017年第15期36卷 152-157,193页

作者：刘永辉刘益才尹凤福王小新刘华丁国良上海交通大学机械与动力工程学院上海200030 海尔集团技术研发中心山东青岛266103 中南大学制冷与低温研究所长沙410083 青岛科技大学高分子科学与工程学院山东青岛266061

制冷剂流动噪声特别是毛细管喷发噪声是影响冰箱、冷柜等小型家用制冷设备声品质的主要因素,然而制冷剂流动噪声由于理论难度高、隐蔽性强,较少有专门的系统研究。基于制冷剂流动特性和流体网络理论开展了某型号冷冻柜的流动噪声发生机... 详细信息

制冷剂流动噪声特别是毛细管喷发噪声是影响冰箱、冷柜等小型家用制冷设备声品质的主要因素,然而制冷剂流动噪声由于理论难度高、隐蔽性强,较少有专门的系统研究。基于制冷剂流动特性和流体网络理论开展了某型号冷冻柜的流动噪声发生机理理论研究;基于理论分析结果,提出了一种改进的的毛细管过渡管结构设计方案;实验研究结果表明该改进设计措施能够有效抑制毛细管出口的喷射噪声,对整机噪声有约3 d B(A)的消声量。该研究成果丰富了小型制冷系统内部流动设计理论和噪声抑制机理,能够为指导小型家电制冷系统新过渡管消声装置设计和改善声品质提供重要参考。

关键词：小型家用制冷设备流动噪声 CFD 毛细管实验研究