球阀气体内漏的声场数值模拟及实验研究
阀门气体内漏的声学特性及量化检测技术研究的开题报告

阀门气体内漏的声学特性及量化检测技术研究的开题报告
题目:阀门气体内漏的声学特性及量化检测技术研究
一、研究背景
阀门作为工业生产中的重要设备,在工艺过程中扮演着关键的角色。
然而,由于多种因素的影响,如磨损、老化、不当使用等,阀门存在气体内漏问题。
气体内漏不仅会浪费能源,而且还有可能导致生产安全问题以及环境污染,因此对气体内漏的定量检测与解决技术的研究具有重要的现实意义。
二、研究目的
本研究旨在通过对阀门气体内漏声学特性的分析和检测技术的研究,探索实现阀门内漏的量化检测技术,为阀门的维护和管理提供科学依据。
三、主要内容与研究方法
1. 阀门气体内漏原理与声学特性分析
通过阀门内漏机理的研究和计算流体力学的仿真模拟,探究气体内漏的形式及其对声学特性的影响。
2. 阀门气体内漏检测技术研究
综合考虑声学检测、计算机视觉、传感器等技术手段,研究阀门内漏的快速、准确的检测方法,并建立准确可靠的气体内漏定量化检测技术。
3. 系统设计和实现
在研究阀门气体内漏的声学特性和检测技术的基础上,设计和实现一套完整的阀门内漏检测系统,包括硬件和软件两个方面。
四、预期成果
本研究将通过阀门气体内漏的声学特性分析和检测技术研究,探索实现阀门内漏的量化检测技术,并建立准确可靠的气体内漏定量化检测技术。
最终设计和实现一套完整的阀门内漏检测系统,解决阀门气体内漏问题,为阀门的维护和管理提供科学依据。
五、研究意义
本研究将为工业生产中阀门内漏问题的解决和阀门管理提供重要技术支持。
同时,对于阀门行业的发展也具有一定的推动作用。
球阀气体内漏的声场数值模拟及实验研究

作者简介 : 王兵 (1981 - ) , 男 , 黑龙江哈尔滨人 , 助理工程师 , 从事压力容器的检验及声学检测工作 。
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
U— — — 喷柱速度 , m/ s M — — — 马赫数 KS — — — 比例常数 ( 取 KS = 010825)
412 计算初始声压 式 ( 2) 中的 U 和 M 是阀门气体内漏喷流流
图1 计算区域及边界条件
场的参量 , 考虑球阀截流处流道的复杂性 , 采用二 维 RN G k - ε湍流模型 , 模拟球阀气体内漏流场 。 介质为空气 , 球阀入口压力 p 1 = 0118M Pa , 出口 压力 p 2 = 011M Pa , 分别模拟球阀不同内漏度下的 流场 , 得到对应的流场数值模拟结果 。由式 ( 2 ) , 计算得 2 处截流声源的初始声压 ( 表 1) 。
图2 不同内漏度 β下的内漏声压 PSPL 分布
从图 2 的对比可以看出 , 伴随着内漏度β的不 断增大 , 截流处的速度都逐渐增大 , 同时产生的喷 流噪声也增大 , 内漏声场的最大声压从 90 dB 增加 到 100dB , 辐射到上游的声波逐渐增多 , 声压强度 也增大 。 图 3 为 不 同 内 漏 度 β 下 , x = 40 处 , 声 压
阀 门 2008 年第 2 期 — 14 —
文章编号 : 100225855 ( 2008) 0220014205
球阀气体内漏的声场数值模拟及实验研究
王 兵1 , 盛水平1 , 张 颖2 , 余 兵1
( 11 杭州市特种设备检测院 , 浙江 杭州 310003 ; 21 大庆石油学院 机械科学与工程学院 , 黑龙江 大庆 163318)
阀门流场的数值模拟及流噪声的实验研究

文章编号:100225855(2005)0120007204作者简介:吴石(1971-),男,辽宁昌图人,讲师,在读博士研究生,从事船舶振动与噪声控制的研究。
阀门流场的数值模拟及流噪声的实验研究吴 石,张文平(哈尔滨工程大学动力及核能工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001) 摘要 采用非结构、非交错网格的有限体积法求解用二方程模型封闭的雷诺平均N 2S 方程组,对水管路系统中3种常见阀门的三维分离流动进行数值模拟。
模拟结果表明,随着蝶阀、闸阀和球阀开度的减小,流体在蝶阀背面、球阀阀门内外分别形成两个方向相反的漩涡,闸阀的漩涡出现在挡板与管道的壁角处,并且漩涡在阀门下游逐渐消失。
同时实验表明,阀门下游的流噪声大于阀门上游的流噪声,涡声是阀门噪声的主要来源。
关键词 阀门;流场;数值计算;流噪声;涡声 中图分类号:TB 52 文献标识码:AInvestigated numerically on flow 2f ield of valves andexperimental study of valve 2noiseWU Shi ,ZHAN G Wen 2ping(College of Power and Nuclear Eng.,Harbin Engineering University ,Harbin 150001,China )Abstract :The 32D separate flow of three kinds of valves in the water piping is investigated numerical 2ly.The numerical method is to solve the RANS equations using a Finite Volume Method based on an unstructured and collocated grid.Turbulence is taken into account by the standard model.The simu 2lation results show that ,the fluid separately form two vortices in reverse direction at the back of but 2terfly valve and within 2and 2out of ball valve.The vortex at the gate valve emerges in the wall angle of board and piping with the opening angle decreasing of the butterfly valve ,gate valve and ball valve.At one time vortex gradually reduce at downstream of the valve.In the experiment ,the flow noise at valve downstream is bigger than that at the valve upstream ,the valve noise produced by vortex mo 2tion.K ey w ords :valve ;flow field ;numerical simulation ;flow noise ;vortex sound 1 概述无论是在流体机械中,还是在流体传动与控制系统中,都会用到各种各样的阀门,这些阀门装置的主要作用是对流体的流量、压力和流动方向进行调节和控制,以满足工作系统的要求。
供气调节阀内部流场数值模拟研究

供气调节阀内部流场数值模拟研究文章以过热蒸汽为介质,利用FLUENT软件对供气调节阀进行数值模拟分析,验证了调节阀数值模拟的可行性。
通过数值模拟获得了调节阀内部流场、压力场并进行了分析。
研究成果对揭示调节阀内部场分布规律,改进调节阀性能具有一定的指导意义。
标签:供气调节阀;数值模拟;流场;压力场引言调节阀是过程工业中的终端控制元件,能够完成对流量等参数的控制。
随着调节阀技术的不断发展与自动化程度的不断提高,调节阀已越来越广泛的应用于不同的工业部门。
考虑到调节阀在整个控制系统中的重要地位,对调节阀进行详尽的分析和性能上的改进,对于整个系统性能的提高具有十分重要的意义[1]。
1 调节阀的工作原理与理论流量及流量系数计算方程调节阀是一种节流元件,可以改变通过阀门的流体的流动阻力。
可根据执行机构传来的控制信号,通过改变调节阀芯的行程来改变阀芯与阀座之间的节流面积,继而通过改变阀门的阻力系数,来改变通过调节阀的流量。
对于阀门内流动的流体,可用流体力学方程来描述,伯努利方程可用来描述流动流体机械能的转换关系,应用实际工况下的流体伯努利方程式,可导出流体流过调节阀的流量公式。
相关计算公式如下。
流量系数为流体流经阀门产生单位压力损失时流体的流量,是衡量阀门流通能力的重要指标[2]。
当各量取国际单位制时,流量系数可用下式表示。
2 几何模型的建立及网格的划分本文研究的为某类型供气调节阀,其结构见图1,由结构图以及阀门型号得其各项参数为:公称压力为2.5MPa,公称通径为45mm,总长为252mm,流体从左端流入,右端流出,通过调节阀芯的高度,可以改变流通截面积,从而实现调节流量的目的。
2.1 流道模型的建立文章利用FLUENT前处理器GAMBIT三维建模软件,根据流道的几何尺寸与阀芯的位置,对流体的通道进行三维建模,而且针对不同的开度进行建模。
调节阀全开度的几何实体模型如图2。
2.2 网格划分调节阀全开度时化分网格结构,化分阀芯顶端加密网格,整个流道网格数为442211个,并进行网格无关性检验。
球阀流场的数值模拟与可视化研究

中 图分 类 号 : V 3 1 4 4.1 文献标识码:A
Nu e i a i u a i n a s a ia i n Ana y i fFl w ed i l Va v m r c l m l to nd Viu lz to S l sso o Fil Ba l n le
Z a ig h u i h oyn ,Z o n j
( t n l i . f fn eTe h oo y Ch n sa 41 0 3 Nai a v o Dee s cn lg , o Un agh , 0 7 )
Ab t a t T ec mm ec a D o t r LUE sr c : h o r i CF s f l wa eF NT i s d t i l t e3 f w ed i al av o q i o k t n i e s e smu ae t D o f l ab l ef r ̄ u d r c e g n . u o h l i n l v e h o u i e u t s o t e a t o c me n o b i g wh n t p n n f t al a e i e s t n 7 。 T o t e T e c mp t g r s l h w e s p ae f w o s i t e n e e o e i g o e b l v v s l s a 0 . e v r x s n s h r l h h l h h e
维普资讯
20 0 7年 第 6期 总 第 22期 9
导 弹 与 航 天 运 载 技 术
MI SSI LE D AN SPACE VEHCI LE
NO. 0 6 2 07
闸阀气体内漏喷流声场的数值模拟

的特 性 。为此 , 文 采 用数 值 模 拟 方 法 对 阀 门气 本 体 内漏喷 流声 场进行 模 拟 , 析其 声场 特性 , 阀 分 为 门 内漏 的声学 检 测提供 依 据 。
2 气体 喷流 声场 方程 阀 门气体 内漏 过程 发声 的理 论基 础是 湍 流过 程 产 生 的波动 压力场 , 然声 源 的形成 机理 复杂 , 虽
t n i 5~3 d r h n u p rp s in ,a d ra h s te h g e tlv l e r t e e lr e r s u e s a e,Nu r a rs l i s 1 o 0 B mo e t a p e o i o  ̄ n e c e h ih s e e a h n ag d p e s r p c t n mei l e u t c s p o i e a v c n h o y b s s t c u t x mi ain o a v a n e e k g . r v d d i e a d t e r a e o a o si e a n t f l e g s i n rla a e c o v
1 前 言
定律 , 因此 可 采 用 描 述 流 场 产 生 噪 声 的 Lg ti i hl h l
气动 力声 方程 , 其二 维形 式表 示 为 : 气 体 阀 门 内漏 过 程 是 一 复杂 的 气 体 喷 流 过 程 , 伴随有 气 动 噪 声 的 产生 。利 用声 学 方 法 检 并
Ke o d : gt v v ;i e a a e e a o s c ; t o n e ; u ei l i ua o y w r s a a e n r e k g ;ar c u t s j u d f l n m r a s lt n e l n l o i es i d c m i
应用声发射法定量检测阀门内漏的可行性研究
1 9 1
Q: 塑
Sc e i nce an Tec Ol gy nn d hn O l ovaton i Her l ad
1试验 方法及原理
1 1试验 方法 . 试 验 在 实 验 室 完 全 模 拟 船 上 环 境 条 件 下 进 行 。 用 北 京 鹏 翔 科 技 有 限 公 司 生 产 采 的P XW AE 波 形 声 发 射 检 测 仪 实 时 采 集 全 信 号 。 验 的主 要 仪 器 及 参 数 如 表 l 试 所示 。 1 2 声发 射检 测基 本原 理 .
摘 要: 通过 实验 室模拟舰 船阀 门的内漏 , 分析研 究 了阀门内漏的主要 信号 源的特征 , 准确提取 了泄漏信号的特征参数 , 建立 了特征参数 与不 同泄 漏量之 间的对应关 系,为今 后阀 门内漏检 测的实际 应 用提供 了真 实可靠的技术 依据和建 议 , 具有较 强 的针 对性和 实效 性 。 关键词 : 声发射 检测 泄漏 阀门 中图分 类号 : TN9 . 1 2 2 文 献标 识码 : A 文章 编号 : 7 -0 8 2 1 ) ( ) 1 -0 1 4 9 X( 0 1 l a-O 1 6 2 9 2
! Q: ! !
工 程 技 术
Sc en and i ce Tec hnO Ogy nn I I ovet o He al in r d
应 用 声发 射 法 定 量 检 测 阀 门 内漏 的 可行 性 研 究
吴 真光 刘 波 ( 1 7 部 队 山东青 岛 2 6 1 ) 982 6 0 2
[f/ 6,5s 1】 [f/1 ,6s 1 】 [f/1 ,7s 6 【f/ 6 %/1] 4s 1 f/ 6 5s 6 f/ 6 6s 6 f/1] 7S l ,8 6
天然气管道阀门内漏声发射信号特征研究
第 1 期
北京石 油化 工学 院学报
J o u r n a l o f Be i j i n g I n s t i t u t e o f
Pe t r o — c h e mi c a l Te c h no l og y Vo1 . 2 1 No. 1
中 图法 分 类 号 : TE 8 文献标志码 : A
国内对天 然气 需求不 断增 长促进 了天 然气
管道 行业 的快 速发 展 。按 照相 关规 划 , 到 2 0 1 5 年, 中国天 然 气 管 道 总 长 将 达 到 6万 k m。 天 然 气管道 中 , 球 阀是 其重要 组成 部分 , 天然 气管 道 上 的球 阀要求 具 有很 好 的密封 性 , 不 能存 在 内漏 ] 。因此 如何 了解天 然气 管道 阀门 内漏 特 征并 开发 出相应 的 内漏 检测 技 术 , 实时、 快速、
复杂 , 影 响声 发 射信 号 的 分析 与处 理 等难 点 问 题 。采 取小 波包分 析方法 对声 发射信 号进行 降
噪处理 , 表征 真实管 道 阀门 内漏 声场 特征参 数 , 为 天然气 输送 行业 管道 阀门 内漏 检测 和天然 气 管 道泄漏 检测 提供 理论 和技术 支持 。
过 程便捷 、 检测范 围广 、 检测精 度高等优 点 , 因此
更适用 于天然气管道 阀门的 内漏检测 。
笔 者分 别 以天 然气 管道 中常用 的球 阀和截
止 阀为研 究 对 象 , 运 用 声 发射 理论 和信 号分 析
与处理 方法探 讨不 同 阀门类 型和泄漏 率等工 况 下 阀门内漏声 音在 频域范 围 内和时域 范 围内声 场特征, 针 对 阀门发 生 内漏 时 其声 场 特征 比较
供气调节阀内部流场瞬态数值模拟研究
供气调节阀内部流场瞬态数值模拟研究文章利用自编UDF程序对供气调节阀变压差工况进行瞬态数值模拟,得到流量随进出口压差的减小而减小;在压差较小时,流量的变化对压差的变化更敏感。
利用UDF程序与动网格技术,控制阀芯的运动,对阀门的开启与关闭过程进行数值模拟分析,得到阀门内流量的变化受到阀芯形状的影响;在开度较小时,阀门内流量的变化对阀芯的运动更加敏感。
标签:供气调节阀;瞬态数值模拟;压差前言供气调节阀是一种控制调节元件,是实现管道系统安全经济输送的重要设备[1]。
对其出口压力瞬变、阀开启和关闭情况进行详细的了解,对系统的安全和经济性具有重要意义。
本文利用自编UDF程序对供气调节阀变压差工况进行瞬态数值模拟及不同时刻流场进行分析;利用UDF程序与动网格技术,控制阀芯运动来对阀开启与关闭过程进行数值模拟分析。
1 出口压力变化的瞬态数值模拟对阀门出口压力变化时的瞬态过程进行数值模拟研究,对过程中的流场进行分析。
1.1 瞬态数值模拟的条件通过阀门向储气筒充过热蒸汽,则阀门出口压力即为储气筒的压力。
阀门进口压力保持不变,为1.2MPa,过热蒸汽温度为350℃,充气过程中充气时间为39s,即阀门出口压力(储气筒的压力)在39s内由0.7MPa升至1.2MPa,充气过程结束。
在充气过程中,压力随时间的变化近似为直线变化过程。
流动时间t<39s时可用方程p=1.28×e4×t+7×e5表示出口压力随时间的变化。
当t≥39s时出口压力维持在1.2MPa。
1.2 编写UDF程序和求解设置根据以上条件编制UDF程序并对对所有区域进行初始化,迭代时间步长为0.1s,时步数为400,最大迭代数为500,设置每5个时间步,开始迭代运算。
2 计算结果及流场分析2.1 全开度流量计算全开时流量随时间变化是在39s内,随着出口压力的增大,流量呈下降趋势。
在35s(出口压力约为1.15MPa,质量流量约为0.4kg/s)内,流量下降较为平缓,在35s至39s之间,流量下降较快。
基于SAS与FW-H模型耦合的球阀泄漏流声场数值模拟
基于SAS与FW-H模型耦合的球阀泄漏流声场数值模拟
吴猛猛;高艳;张垚鹏
【期刊名称】《舰船科学技术》
【年(卷),期】2022(44)2
【摘要】阀门泄漏的流场和声场特征对于压力管路阀门泄漏检测具有十分重要的
意义。
本文在理论分析的基础上,构建三维球阀泄漏模型,基于SAS与FW-H模型
耦合对球阀泄漏的流场和声场进行仿真计算,得到球阀泄漏的流场和声场分布,对LES模拟、SAS模拟和URANS模拟等三类仿真模型进行对比。
研究表明,球阀内
漏流场旋涡主要形式是偶极子,并且直接与阀门内漏噪声相关。
仿真方法上,基于SAS与FW-H模型耦合的数值模拟方法精度较好,结果与大涡模拟接近,可以较好模拟阀门泄漏,对于阀门泄漏流声场预报以及阀门泄漏检测具有十分重要的参考价值。
【总页数】5页(P86-90)
【作者】吴猛猛;高艳;张垚鹏
【作者单位】海军潜艇学院;中国科学院声学研究所
【正文语种】中文
【中图分类】U664.5
【相关文献】
1.耦合超声场的气液固三相磨粒流多物理场数值模拟研究
2.基于Lighthill方程的
球阀气体内漏喷流声场数值模拟3.基于Particle模型固液两相流球阀流场的数值
模拟4.基于LES/FW-H耦合模型的水下高速运动体流噪特性分析5.基于转捩/尺度适应模型与FW-H声学方程的气动噪声数值模拟研究
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从球阀内漏度 β = 214° 、314° 、414° 和 514° 的 声压 PSPL 分布 ( 图 2) 可以看出 , 两个截流处的声 压都很大 , 并向四周辐射传播 。在球体的通孔与阀 体通道形成的空间里 , 声波叠加的很剧烈 , 整体声 压都很大 。这主要是因为一次射流噪声与二次射流 噪声通过内漏孔隙传播过来的声波相互影响 , 并在 此空间多次反射形成大量的声涡 , 而声波的辐射和 衰减都很微弱 , 所以在此区域声压变化不大 。上游
U— — — 喷柱速度 , m/ s M — — — 马赫数 KS — — — 比例常数 ( 取 KS = 010825)
412 计算初始声压 式 ( 2) 中的 U 和 M 是阀门气体内漏喷流流
图1 计算区域及边界条件
场的参量 , 考虑球阀截流处流道的复杂性 , 采用二 维 RN G k - ε湍流模型 , 模拟球阀气体内漏流场 。 介质为空气 , 球阀入口压力 p 1 = 0118M Pa , 出口 压力 p 2 = 011M Pa , 分别模拟球阀不同内漏度下的 流场 , 得到对应的流场数值模拟结果 。由式 ( 2 ) , 计算得 2 处截流声源的初始声压 ( 表 1) 。
作者简介 : 王兵 (1981 - ) , 男 , 黑龙江哈尔滨人 , 助理工程师 , 从事压力容器的检验及声学检测工作 。
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
( 1. Hangzhou Special Equipment Inspection Institute , HangZhou 310003 , China ; 2. DaQing Petroleum Institute , DaQing , 163318 , China)
Abstract : Based on t he Light hill aerodynamic acoustics equation , t he sound field is mumerically simu2 lated wit h t he difference met hod , wit h different inner sit uation and Intensity of jet sound field. and t he spread characteristic are educed. t he position where acoustic intensit y reaches t he highest level is found. The result show t hat , t he second cut place has t he most intensit y of jet noise , noise energy become st rengt hen whit enhance of inner sit uation and pressure difference , t hat provides a foundation for acoustic examination and quantitative analysis of valve gas inner leakage. At t he same time ball valve inner leakage is experimented by acoustic met hod , t he result proves t he correct of numerical sim2 ulation. Key words : Ball valve ; inner leakage ; J et Sound Field ; Numerical Simulation ; experiment 1 概述
图2 不同内漏度 β下的内漏声压 PSPL 分布
从图 2 的对比可以看出 , 伴随着内漏度β的不 断增大 , 截流处的速度都逐渐增大 , 同时产生的喷 流噪声也增大 , 内漏声场的最大声压从 90 dB 增加 到 100dB , 辐射到上游的声波逐渐增多 , 声压强度 也增大 。 图 3 为 不 同 内 漏 度 β 下 , x = 40 处 , 声 压
阀 门 2008 年第 2 期 — 16 —
5 数值模拟及分析 511 不同内漏度下的内漏声场 ) 传播 的声波主要是由于湍流噪声通过内漏度 (β 和辐射所引起的 , 从图中看出在一次截流处的孔隙 所辐射出来的声波方向性很强 , 并向上游不断衰 减 , 扩散 , 并与反射波相互叠加 , 形成局部高压 。 二次截流处附近的流速较高 , 噪声强度也非常大 ,
2008 年第 2 期 阀
门 — 15 — β为球体的 由流场模拟所得参数经公式计算获得 。 通孔旋转角度与临界角之间的差值 , 称之为内漏 度 , 用它代表球阀不同的内漏状态 。 4 选取声源及计算初始声压 411 选取声源 研究表明 , 四极子声源在喷流噪声中占主导地 位 。本文选取四极子声作为球阀气体内漏喷流 噪声源 。当式 ( 1 ) 右侧声源项为四极子声源时 , Light hill 采用量纲分析方法 , 求得了声源表面声压 PS 的计算公式
〔 3〕
92 p 9t 2
( c0 + u x ) 2
92 p 9x 2
( c0 + u y ) 2
= f ( x , y , t)
92 p 9y 2 ( 1)
式中 u x 、 u y — — — 喷柱扰动速度 p— — — 气体压力
t— — — 时间 c0 — — — 声速 x 、y — — — 喷柱扰动距离
3 计算方法及模型的建立
利用时域差分法 , 综合运用全反射和无反射二 种边界条件 , 建立球阀气体内漏声场的数值模拟方 法 。图 1 为球阀气体内漏声场模拟的计算区域及边 界条件示意图 。计算区域为 24 × 70 , 时间步长τ=
0104 , 空间步长 h = 011 , 声速 c0 = 1 , 以上参数
PSPL 沿 y 轴分布曲线图 , 对比可以看出 , 随着内
漏度 β 的逐渐增大 , 内漏声场在 x = 40 处的 y 向 声压分布也随之增大 , 这说明整个声场声压都随着 β增大 。同时局部声压非常高 , 声场的传播具有指 向性 。 512 不同压力差下的内漏声场 从内漏间隙为 314° 的球阀在压力差为 0102 、 0104 、0106 和 0108M Pa 下 , 无量纲时间 t = 40 时 的噪声等压线瞬时分布图中 ( 图 4 ) 可以看出 , 压 力差对噪声声压的分布影响很小 , 两次截流处附近
摘要 以 Light hill 气动力声学方程作为控制方程 , 采用有限差分法 , 对不同内漏度和压力差 下的球阀气体内漏喷流声场进行了数值模拟 。得出它们对球阀气体内漏喷流声场强度和传播特性 的影响 , 确定了球阀气体内漏声场强度最高的位置 。数值模拟表明 , 二次截流处附近的内漏噪声 最强 , 噪声能随着内漏度和压力差的增大而增强 , 这为球阀气体内漏声学检测与定量分析提供了 理论依据 。同时采用声学方法对球阀的内漏发声进行了实验研究 , 实验结果也验证了数值模拟的 正确性 。 关键词 球阀 ; 内漏 ; 喷流声场 ; 数值模拟 ; 实验研究 中图分类号 : TB52 文献标识码 : A
马赫数
M max2
声源声压
PS2/ Pa
01460 8 01652 8 01844 7 11036 7
0149 0153 01560 01569
01315 6 01593 8 01997 2 11329 8
01657 0170 0171 01725
11157 9 21118 6 21864 5 31780 3
PS = K S
ρ D 0 U
c0
2
4
2 2 ρ = KS D 0 U M
( 2)
为无量纲值 。实线表示球阀截流口处壁面的全反射 边界 , 点划线表示远离截流口处的吸收边界 。在两 个截流口处分别施加高斯源压力脉动 , 声源强度可
式中 PS — — — 声源表面声压 , Pa D— — — 喷口当量直径 , mm ρ — — 气体密度 , kg/ m3 0 —
是整个声场声压最强的区域 , 下游管道内部的声波 是二次截流所形成的喷注噪声直接辐射的区域 , 声 压要比上游大 20 ~ 35dB , 声波在射流喷注扰动和 上下两壁面的反射下分布比较复杂 。
(a) β= 214° (b) β= 314° (c) β= 414° (d) β= 514°
一次截流处 二次截流处 声源声压
PS1/ Pa
表1 不同内漏度下球阀声场基本参数
内漏度 β /°
214 314 414 514
喷口当量直径
D / mm
喷注速度 U max1/ m・ s- 1
168 179 193 198
马赫数
M max1
喷注速度 U max2/ m・ s- 1
240 256 258 262
检测技术起到指导作用 。采用声学检测仪对球阀的 内漏噪声进行实验研究 , 与数值分析结果具有一致 性 , 这些工作都为球阀内漏的声学检测奠定了基 础。 2 气体喷流声场控制方程 在气体内漏过程中 , 喷柱流动不仅是主要声 源 , 而且不均匀的气流还对声的传播 、辐射等起到 3 ,4〕 扰动作用〔 。因此 , 考虑喷流速度扰动对喷流噪 声的影响 , 应用 Light hill 方程 , 噪声可表示为
压力差
MPa 0102 0104 0106 0108
马赫数
M max1
声源声压
PS1/ Pa
喷注速度 U max2/ m・ s- 1
126 176 219 256
马赫数
M max2
声源声压
PS2/ Pa
01302 01378 01462 01530