闸阀气体内漏喷流声场的数值模拟
应用STAR-CCM+的旋流喷嘴内部三维流场数值模拟与分析
应用STAR-CCM+的旋流喷嘴内部三维流场数值模拟与分析陈娜;吴敏;邱华;葛明桥【摘要】为探讨旋流喷嘴内部气流流动特征对纱线表面的作用效果,采用软件STAR-CCM+建立流体计算模型,对喷嘴内部气流流动进行数值模拟和计算.根据计算结果,解析和比较喷嘴气道与纱道相交方向和相切点位置不同时,喷嘴纱道中径向、切向、轴向气流的速度分布规律,并结合纱道中气流分布特点,分析气流对纱线的作用效果.从模拟结果得出:旋流喷嘴纱道与气道相切点沿X轴负方向长度为14 mm,且喷嘴气道与纱道相交方向向上时,所形成的气流对减少占大多数的顺向毛羽较为有利.【期刊名称】《纺织学报》【年(卷),期】2014(035)012【总页数】6页(P142-147)【关键词】旋流喷嘴;STAR-CCM+;流场;模拟【作者】陈娜;吴敏;邱华;葛明桥【作者单位】生态纺织教育部重点实验室(江南大学),江苏无锡214122;生态纺织教育部重点实验室(江南大学),江苏无锡214122;生态纺织教育部重点实验室(江南大学),江苏无锡214122;生态纺织教育部重点实验室(江南大学),江苏无锡214122【正文语种】中文【中图分类】TS112.8随着纺织科技的不断进步，气流在纺织生产中的应用日益增多。
除了运用气流来改变成纱机制的新技术外，还可借助气流来改善纱线质量，如集聚纺[1]和旋流喷嘴环锭纺技术。
旋流喷嘴环锭纺是在环锭纺上利用旋流喷嘴降低纱线表面毛羽，改善纱线质量的技术。
褚结[2]、牟俊玲[3]、张英姿[4]等主要研究了旋流喷嘴纱道与气道直径、长度和纱道形状等结构参数以及纺纱工艺参数对减羽效果的影响。
本文借助计算流体力学软件 STAR-CCM+对旋流喷嘴纱道三维流场进行数值模拟，在前人设计的旋流喷嘴的基础上通过改变气道与纱道相交方向和相切点的位置，探讨其对喷嘴纱道内部气流分布的影响，并选择出较好的喷嘴结构模型，为今后研究其他参数对旋流喷嘴减羽效果的影响奠定了基础。
基于声发射的管路阀门内漏检测技术研究综述
基于声发射的管路阀门内漏检测技术研究综述吴猛猛; 董秀臣; 赵德耀; 李刚【期刊名称】《《山东科技大学学报（自然科学版）》》【年(卷),期】2019(038)006【总页数】9页(P105-113)【关键词】阀门内漏; 声发射技术; 综述; 内漏检测【作者】吴猛猛; 董秀臣; 赵德耀; 李刚【作者单位】海军潜艇学院山东青岛266199【正文语种】中文【中图分类】TH17阀门是管路系统的重要控制部件，具有截断、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。
阀门状态是管路系统正常运行的基础。
一旦管路阀门发生泄漏，将会对设备及系统的正常运行和指示带来巨大危害，尤其是一些关键管路阀门(如蒸汽管路、核反应堆管路、液压管路、高压气管路等)。
例如美国三里岛核事故的发生，其中一个很重要的原因就是稳压器的释放阀内漏造成的；2015年10月美国康涅狄格州一座核电站发生一起低级别的紧急事件，也是由关闭冷却系统上的安全阀泄漏引起的。
随着科学技术的发展，阀门内漏的声发射检测技术逐渐成为热点，目前在核电站、火力发电、石油化工、天然气管路等行业或场合得到应用，取得了良好的效果。
据国外报道，核电站主要回路都配备了泄漏监测系统，可以实现24小时连续对系统泄漏情况进行监视。
然而目前对于高温、带有辐射或者不易接触阀门的内漏尤其是微小内漏还缺乏十分有效的检测手段。
本研究主要对当前阀门内漏声发射检测技术的研究现状进行综述，分析目前存在的主要问题，并对阀门内漏检测的研究和发展方向进行展望，这对实现阀门工作和运行状态的远程、实时和无损监测以及维修决策具有重要参考价值。
1 声发射检测技术声发射(acoustic emission，AE)是指材料中局域源能量快速释放而产生瞬态弹性波的现象[1]。
材料在应力作用下的变形和断裂是主要声发射源。
而与断裂机制无直接关系的弹性波源(如流体泄漏、摩擦、撞击、燃烧等)为二次声发射源。
阀门泄漏声发射信号属于二次声发射源，具有以下特点：①阀门声发射信号是由阀门泄漏时，管道内输送的介质(气、液、蒸汽等)在阀门泄漏处喷射，介质撞击管壁激发的弹性波，是一种连续型声发射信号；②泄漏声发射信号与介质种类、阀门类型、泄漏孔径的大小形状、阀门两侧的压差及泄漏量等因素有关，属于一种非平稳随机信号[2]。
气动噪声的数值模拟和研究
气动噪声的数值模拟和研究气动噪声是一种由于气流经过物体或是空气之间互相摩擦时产生的声音。
这种噪声的来源广泛，从家用电器、汽车发动机到风力发电机、飞机引擎都可能会产生气动噪声。
随着工业化和城市化的发展，气动噪声已经成为人们生活中不可避免的一部分。
因此，为了改善人们的生活环境和促进工业的健康发展，对气动噪声的数值模拟和研究显得尤为重要。
气动噪声的数值模拟是基于数值计算方法的研究，其核心是CFD（计算流体力学）。
CFD是应用数学、物理和计算机科学的学科领域，是一种通过数字方法解决流体运动方程的技术。
在CFD的数值计算中，气体或流体流动过程中的各种参数和特性都能够通过数值计算得出，这样就能够较好地模拟出气动噪声的产生过程。
数值模拟能够提供详尽的求解结果，在气动噪声研究中被广泛应用。
通过优化流体流动过程和物体的形状，能够减轻或消除气动噪声的产生。
例如，针对风力发电机叶轮的气动噪声问题，可以对其外形进行优化，并通过数值模拟得出不同形状的叶轮在不同条件下的噪声效果，以此来选择最优解。
气动噪声的数值模拟需要依靠多重参数，包括风速、压力、粘度等。
这些参数对噪声的产生和传播都有影响，并且相互之间的关系也会影响噪声的产生情况。
因此，数值模拟是一项复杂的工作，需要结合实际测试数据和理论研究，才能得出准确的结果。
除了数值模拟，还可以通过实验手段来研究气动噪声。
实验是一种验证数值模拟结果的有效方法，也能够直接获取噪声产生时的音压级和声学能量等参数。
然而，实验也存在着成本高、时间长、数据难以获取的问题。
因此，气动噪声的数值模拟研究在实际应用中更为常见。
气动噪声不仅对人们的生活和工作造成影响，而且还可能对环境产生影响。
随着环保意识的提高，人们开始越来越关注气动噪声的研究和处理。
气动噪声的数值模拟和研究为人们提供了一种有效、可靠的方法，能够更好地把噪声控制在合理范围内，实现更高效、更环保的工业和生活方式。
总之，气动噪声的数值模拟和研究是一个不断发展和完善的领域。
气阀内气体流动的三维模拟
气阀内气体流动的三维模拟
赵斌
【期刊名称】《压缩机技术》
【年(卷),期】2007(000)002
【摘要】采用FLUENT软件对气阀内的气体流动规律进行仿真计算.利用Gambit 建立气阀内流道模型,进口边界和出口边界压力取均匀分布,采用修正SIMPLEC算法,经过40次迭代,分别计算了吸气和排气时气阀内气体的速度场和压力场分布,得出了气阀的性能,为气阀的设计和改造提供了理论依据.
【总页数】4页(P13-16)
【作者】赵斌
【作者单位】辽宁石油化工大学机械工程学院,辽宁,抚顺,113001
【正文语种】中文
【中图分类】TH455
【相关文献】
1.陶瓷过滤管基体内三维气体流动的格子Boltzmann方法模拟 [J], 孙梅玉;姬忠礼
2.基于CFD的气阀内气体流动规律模拟 [J], 赵斌
3.柴油机进气和压缩过程气体流动三维瞬态模拟 [J], 谭泽飞;王鑫鑫
4.涡流室内气体流动的三维数值模拟 [J], 杜爱民;王伟峰
5.浮法玻璃锡槽内保护气体流动状态的三维数值模拟 [J], 闫亚琼;续芯如;徐洋;冯建业;贾立丹;陈福
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基于Lighthill波动方程的轴对称射流气动声场的数值模拟
摘
要 ： 于 加 载 扰 动速 度 的 Ｌｇ ｔ ｉ 波 动 方 程 ， 基 ｉｈｈｌ ｌ 采用 稳 定 的 差 分 格 式 和 良好 的 无 反 射 边 界 ， 不 同 喷 Ｋ马 赫 数 的 对 Ｉ
轴 对 称 射 流 气 动声 场进 行 了数 值 模 拟 ， 分 析 了 声 场特 性 ．模 拟 结 果 表 明 ： 流噪 声 在 喷 注 的 扰 动 下 具 有 很 强 的方 向性 ， 并 射 在 离 开 对 称 轴 ２。 Ｏ附 近存 在 最大 声 压 ， 噪 声 方 向 性 和 强 度 随 着传 播 距 离 的 增 大 而 逐 渐 减 弱． Ｏ ～３ 。 且 关 键 词 ： 动 噪声 ；轴 对 称 射 流 ； ｉｈｈｌ波 动 方 程 ； 反 射 边 界 条 件 气 Ｌｇ ｔｉ ｌ 无
基 于 Ｌ ｇ ｔｉ 波 动 方 程 的 轴 对 称 ｉｈｈｌ ｌ 射 流 气 动 声 场 的数值 模 拟
戴 光 ，王 兵 ，张 颖 ，卢 启 春
（１ ．大 庆 石 油 学 院 机械 科 学 与工 程 学 院 ， 龙 江 大 庆 １３ １ ； ２ 黑 ６ ３ ８ ．中 国石 油管 道 分 公 司 ， 北 廊 坊 河 ０５０ ６ ０ ０）
１ ２ 扰 动 速 度 的 加 载 ．
１ ２ １ 控制 方程 ．．
在气 体射 流 时 ， 注不仅 是射 流 噪声 的主要声 源 ， 喷 而且 不均 匀 的气 流 还对 噪 声 的传 播 起 反射 、 射 等 折
扰 动作 用． 虑 喷流剪 切层对 声 波传播 的影 响 ， （ ） 写成 考 式 １可
具有 扰动 作用 ， 拟通 过数 值模 拟 的方法 揭示这 一现 象 ， 以增 进对 喷 流发 声 物理 机 制 的理 解 ， 同时证 明文 中
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
气动声学特性的数值模拟与实验研究
气动声学特性的数值模拟与实验研究第一章气动声学概述气动声学是研究流体（气体或液体）在流动过程中所产生的声学现象的学科。
它在众多领域中都有着重要的应用，如飞行器、汽车、船舶、风力发电、海洋工程等领域。
在许多实际工程问题中，我们需要在设计过程中考虑声学特性和气动特性的相互影响。
第二章数值模拟方法数值模拟是研究气动声学特性的重要手段之一。
常用的数值模拟方法有：有限元方法（Finite Element Method, FEM）、计算流体力学方法（Computational Fluid Dynamics, CFD）以及波动方程方法等。
（一）有限元方法有限元方法是一种常用的数值方法，在求解结构和流体力学问题方面十分有效。
该方法将结构或流体域离散为若干个互相连接的小元素，通过求解元素中的波动或流场变量，进而得到整个结构或流体场的响应。
在气动声学中，有限元方法可用于求解声场和振动问题。
（二）计算流体力学方法计算流体力学方法是一种通过计算流体在三维空间中的运动和变化来研究流体现象的数值方法。
该方法将流体域离散为若干个小单元，然后通过数值计算来求解每个单元内部的流体流动情况。
在气动声学中，计算流体力学方法可以用于求解风洞实验中的气动力和声学的传播。
（三）波动方程方法波动方程方法是一种适用于求解线性声学问题的数值方法。
它是根据波动方程来求解声压波的传播和反射，可以用于预测声音在各种环境中的传播和衰减情况。
在气动声学领域，波动方程方法可用于求解飞行器外面和发动机进口处产生的噪声。
第三章实验研究方法实验是研究气动声学特性的另一种重要手段，通过实验可以对数值模拟的结果进行验证，并可以得到一些实际问题中难以通过数值模拟得出的结论。
常用的实验方法有：静压测试、湍流测试、声压传感器测试等。
（一）静压测试静压测试是一种常用的试验方法，主要用于测量飞行器外表面的压力分布和翼型等参数，并通过数据分析得到气动力学特性。
将飞行器表面分成若干条等距离的区间，分别安装静压头来实现静压测量。
气井环空液面下泄漏声场模拟
气井环空液面下泄漏声场模拟
房奕霖;樊建春;杨云朋;马凡凡
【期刊名称】《石油机械》
【年(卷),期】2024(52)6
【摘要】气井油套管环空液面下泄漏声波的产生及传播机理一直备受关注。
为研究液面下泄漏声波声源特性,建立了井下油套管环空泄漏物理模型,联合STAR-CCM+软件对环空液面下气体泄漏状态进行了流场及声场的仿真分析,得到了泄漏流场的压力和相态云图及不同泄漏孔径、泄漏位置和泄漏速度下的声压频率曲线。
研究结果表明:随着泄漏速度升高,泄漏气流冲击管壁且液面震荡剧烈,液面下泄漏声源主要以四极子声源为主;液面上泄漏声源主要由液面震荡破裂及液面下四极子声源共同产生,泄漏声波能量的主要频率分布在0~100 Hz区间;在单一变量条件下,泄漏声压级随泄漏孔径、泄漏速度及泄漏位置距底部距离的增大而增大。
研究结果可为在井口应用声波法检测液面下泄漏奠定理论基础。
【总页数】6页(P64-69)
【作者】房奕霖;樊建春;杨云朋;马凡凡
【作者单位】中国石油大学(北京)人工智能学院;中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院;应急管理部油气生产安全与应急技术重点实验室;中国石油安全环保技术研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TE272
【相关文献】
1.基于ACF-AMDF的气井环空液面回波特征提取方法
2.基于积分原理的气井油套环空泄漏面积和泄漏速率计算方法研究
3.气井环空带压条件下橡胶-管柱接触面干摩擦影响因素分析
4.P110SS钢在含硫气井环空液模拟环境下的腐蚀影响因素分析
5.气井环空内泄漏气泡瞬态运移特性研究
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