斜入射聲波在管陣列中的傳播特性研究.pdf

1、針對于電站爐內(nèi)換熱器管道換熱效率低以及泄漏檢測定位問題，目前比較有效且具有發(fā)展?jié)摿Φ慕鉀Q手段是聲學(xué)應(yīng)用法。利用聲波的基本原理——引起質(zhì)點的振動，直接作用附著在管壁上的灰塵，使其振動從管壁脫落；利用泄漏噴口固有的噴流噪聲輻射聲場聲信息來對泄漏故障進(jìn)行監(jiān)測和定位。但是，由于換熱器管陣列空間排布復(fù)雜、爐內(nèi)固有的非均勻高溫場和負(fù)壓環(huán)境以及泄漏噴流噪聲輻射特性復(fù)雜多變等因素均會對聲傳播路徑產(chǎn)生影響，因此，對爐內(nèi)聲傳播特性的研究是必要的。本文主要以

2、聲波入射角度對聲波在換熱器中傳播特性的影響。
　　本文基于聲子晶體理論，結(jié)合Bragg定律研究入射角度對管陣列中聲傳播透射特性的影響。使用COMSOL有限元軟件對電站鍋爐管陣列進(jìn)行數(shù)學(xué)建模和仿真計算，計算聲波以不同角度入射到管陣列后的聲傳播特性，并給出管陣列的聲壓級插入損失與聲波入射方向、聲波所經(jīng)過管排數(shù)的關(guān)系。本文的研究內(nèi)容主要包括五個方面：一、研究聲波傾斜入射后，沿著管排方向上聲傳播特性；二、調(diào)節(jié)管排結(jié)構(gòu)方向，研究不同入射角度

3、下的聲波透射特性；三、研究聲波以非零度角入射時，管排數(shù)對聲波透射特性的影響；四、管陣列宏觀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是正方形，管排結(jié)構(gòu)與入射波呈45°時，會在帶隙邊緣出現(xiàn)駐波現(xiàn)象；五、搭建實驗平臺，進(jìn)行實驗測量。
　　所得研究結(jié)果：聲波沿管排結(jié)構(gòu)方向傳播時，其第一主帶隙頻率段中心位置不隨傾斜角度的變化為改變，但是，第二次級帶隙中心位置會隨著斜入射角的增大而向低頻移動，其他帶隙也均有相應(yīng)的變化；在管陣列宏觀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一定時，沿波矢方向上的聲透射率會隨著