某籠式調(diào)節(jié)閥噪聲特性研究.pdf

1、調(diào)節(jié)閥作為管路系統(tǒng)的控制元件，被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域中。由于其控制管路系統(tǒng)的流量是通過調(diào)整閥內(nèi)通流部分的流通面積來實(shí)現(xiàn)的，因此調(diào)節(jié)閥工作過程中會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的噪聲。噪聲污染是環(huán)境污染的主要污染源之一，其對(duì)人類的身體健康以及工業(yè)生產(chǎn)安全危害很大。本文針對(duì)某動(dòng)力裝置用籠式調(diào)節(jié)閥的噪聲問題，進(jìn)行了以下研究工作：
　　對(duì)調(diào)節(jié)閥在不同工況下的流場(chǎng)進(jìn)行了時(shí)均化的穩(wěn)態(tài)分析，獲得了調(diào)節(jié)閥內(nèi)部流場(chǎng)的壓力、速度以及湍動(dòng)能分布特性，在此基礎(chǔ)上初步

2、確定閥內(nèi)流體運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定以及產(chǎn)生噪聲的原因。在穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)計(jì)算基礎(chǔ)上，對(duì)調(diào)節(jié)閥流場(chǎng)進(jìn)行基于大渦模擬的瞬態(tài)分析，獲得調(diào)節(jié)閥內(nèi)部流場(chǎng)分布的時(shí)變特性。利用調(diào)節(jié)閥流場(chǎng)分布的時(shí)變特性對(duì)調(diào)節(jié)閥氣動(dòng)噪聲外輻射聲場(chǎng)進(jìn)行仿真計(jì)算，獲得外聲場(chǎng)分布特性，并將仿真分析外聲場(chǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)噪聲特性數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相對(duì)比，驗(yàn)證仿真分析流程的可靠性。
　　從共振的角度對(duì)調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)模態(tài)以及聲學(xué)模態(tài)進(jìn)行了仿真計(jì)算，并在結(jié)構(gòu)模態(tài)計(jì)算結(jié)果基礎(chǔ)上對(duì)調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)振動(dòng)輻射外聲場(chǎng)進(jìn)行仿真計(jì)

3、算，獲得了調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)振動(dòng)噪聲特性，研究了調(diào)節(jié)閥聲振耦合問題。
　　針對(duì)調(diào)節(jié)閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)引起流場(chǎng)不穩(wěn)定、產(chǎn)生噪聲的問題，提出調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案，并對(duì)改進(jìn)后調(diào)節(jié)閥的流場(chǎng)、內(nèi)聲場(chǎng)以及外輻射聲場(chǎng)和模態(tài)進(jìn)行計(jì)算，驗(yàn)證改進(jìn)方案的有效性。
　　通過本文的研究工作發(fā)現(xiàn)，閥籠外側(cè)節(jié)流器的節(jié)流通道處流體流速最大，但此處的流體速度分布較為均勻，因此湍動(dòng)能較??；閥籠中級(jí)節(jié)流通道處流體的速度梯度大，引起此處的湍動(dòng)能為閥內(nèi)最大，也是閥內(nèi)氣動(dòng)噪聲最大的區(qū)域