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相似文献
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1.
抗性消声器中含穿孔管时的声传递矩阵   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
本文在前文的荐进一步分析穿孔管与主管道垂直交叉时的声传播特性,导出了相应结构声传递矩阵的精确计算公式。文吧一种含穿孔管元件的典型结构为例,阐明了抗性消声器总的声传递矩阵分析计算方法,并作了讨论。  相似文献   

2.
用于消减宽频带低频噪声的消声器的结构尺寸较大,且消声性能较差。因此,利用穿孔管的宽带消声特性和膜结构对低频噪声良好的消声性能,设计了穿孔管与超材料薄膜耦合的消声结构。分析了消声结构的消声机理,仿真分析了消声结构参数对消声性能的影响。结果表明:主管道内声波与消声结构谐振系统的耦合强度越大,薄膜的振动越剧烈,反射回上游管道的声波越强,则传入下游管道的声波越弱;消声结构传递损失峰值所对应的频率与超材料薄膜的第1阶共振频率基本一致。设计了螺旋形消声结构,对其消声性能进行仿真和实验测试,结果表明仿真结果与实验结果吻合较好。研究结果可为宽频带低频噪声的控制提供有益参考。  相似文献   

3.
用传递矩阵法分析水下穿孔板结构的透声特性   总被引:1,自引:1,他引:0  
穿孔板吸声结构在空气噪声控制和改造方面得到了广泛的应用,但关于穿孔板结构水下应用的研究和报道却很少.利用传递矩阵法详细分析了水下穿孔板结构的透声特性,理论推导得出了垂直入射声压透射系数随频率变化的关系式.对典型的双层穿孔板结构的透声特性进行了仿真,并对影响声压透射系数的各项因素进行了分析与讨论.设计并搭建了驻波管测试系统,利用基于四传感器的传递函数法对自制的双层穿孔板结构进行了测量.垂直入射声压透射系数的测量值与理论计算值基本吻合,从而验证了理论分析的正确性.  相似文献   

4.
穿孔扩张消声结构的声场传递矩阵研究   总被引:5,自引:1,他引:4  
基于管道声学理论,分析了气流和声波同时通过穿孔孔径的穿孔管扩张消声结构的声传递基理,通过等效物理模型简化与单元划分,推导其声场传递矩阵,理论计算与实验结果对比表明,所建数学模型具有较高的预测精度.  相似文献   

5.
同轴干涉型光纤水听器声压灵敏度特性分析   总被引:4,自引:0,他引:4  
建立了等效模型对含弹性增敏层的同轴干涉型光纤水听器的声压灵敏度进行了理论研究,分析了探头的结构参数和材料特性对声压灵敏度的影响.分析表明,水听器的声压灵敏度随缠绕光纤长度和芯轴长度的增加而增加,随骨架厚度和增敏层的厚度比例的减小而增大,同时采用杨氏模量和泊松系数小的增敏材料能够提高灵敏度.得到了提高探头声压灵敏度的有效途径,并制作了一系列光纤水听器样品,对理论分析结果进行了实验验证,理论分析结果与实验结果基本吻合.  相似文献   

6.
气液混输管道的泄漏检测问题是油气混输管道安全运行的重要保障,段塞流是常见流型,同时也是研究难度最大的流型。为研究气液混输管道段塞流型下泄漏声波信号产生的机理,基于Fluent动网格以及UDF模拟泄漏发生的全过程,从气动声学与涡声理论出发分析泄漏全过程的流场、涡量以及声压变化,并与试验采集的声波信号与模拟信号进行类比,得到泄漏过程声波产生的机理。研究结果表明,气液混输管道段塞流泄漏后声波幅值增大,泄漏声源以偶极子声源为主;管道持续泄漏时,声源声压幅值随气塞与液塞交替到达泄漏口而呈周期性脉动;气液混输管道泄漏声压与总压波动趋势一致,可通过测量流体压力波动的方式获得泄漏声源产生的声波波动。泄漏孔径、气液流量是段塞流型下气液混输管道声波波动的主要影响因素。动网格仿真模拟与试验结合的方法可用于研究气液混输管道段塞流泄漏声波产生的机理。  相似文献   

7.
供水管道泄漏声信号及其传播特性   总被引:1,自引:0,他引:1  
路炜  文玉梅 《声学技术》2007,26(5):871-876
相关仪利用供水管道泄漏时产生的泄漏声波对漏点定位。泄漏信号验证为高斯分布,泄漏声波主要是在管道里的水中传播,与管壁发生流固耦合作用,引起管壁振动。用FIR滤波器对管道系统建模,采用最小均方误差(LMS)自适应系统辨识方法得到管道的冲激响应函数,与线性相位FIR滤波器的冲激响应相比较,表明泄漏声波在传播过程中存在频散。泄漏声信号受各种噪声干扰,根据互谱相位谱信息估计泄漏信号的频带范围,对信号滤波后作时延估计,结果表明,提高了泄漏定位的置信度。  相似文献   

8.
基于格林函数法的封闭声腔的结构-声耦合分析   总被引:2,自引:0,他引:2  
以封闭声腔为模型,在考虑流固耦合作用的基础上,结合流体格林函数和Helmholtz方程及其边界条件,导出了各阶声压模态对应的声压振幅响应公式;结合结构格林函数和板的振动方程及其边界条件,导出了各阶板模态对应的速度振幅响应公式。这两个公式物理意义明确,易于转化为矩阵形式直接进行数值仿真,可应用于任意几何形状的封闭声腔,为进一步研究封闭声腔的结构-声耦合问题提供了必要的理论基础。数值仿真部分首先对声压振幅和速度振幅的积分形式作了矩阵化。然后以长方体封闭声腔为模型,结合有限元法计算声压模态和弹性板的振动模态,合成耦合系数,并最终合成弹性板与声腔耦合作用下的的声压响应和弹性板的速度响应;将数值仿真结果与解析结果以及前人的试验结果进行比较,验证了本文在理论分析和数值仿真方面的正确性。最后将该方法应用于一个非规则封闭声腔模型,得到了结构-声耦合作用下的系统响应。  相似文献   

9.
在研究含腔体的结构的声学特性时,会遇到声波从粘弹性介质向流体介质入射的情况。主要研究了声波从粘弹性介质向流体介质斜入射情况下的声反射特性,分析表明:反射声波中有横波和纵波同时存在,纵波声压反射系数随入射角度的增大逐渐增大,横波的声压反射系数随入射角度的增加先增大后减小,在垂直入射时只有纵波,而没有横波存在。这些结论为进一步研究带空腔结构的声学特性打下了基础。  相似文献   

10.
吸声材料的法向声阻抗率及其应用   总被引:1,自引:0,他引:1  
一、引言 声阻抗率是吸声材料或结构的一种重要声学参数。它比吸声系数更确切地反映了材料的声学性质。法向声阻抗率定义为材料表面的声压与质点法向速度之比。一般来说,它与声波的频率及它的入射角有关,不同的材料或结构对声波的反应也就不同。声阻抗率不但可以反映入射波与反射波在数量上的关系,而且也可以反映它们之间相位上的关系。  相似文献   

11.
挠性橡胶管管壁对压力波传播速度的影响   总被引:1,自引:1,他引:0  
陈刚  朱石坚 《振动与冲击》2005,24(1):114-117
为研究挠性橡胶管衰减管内流体脉动的机理,由流体的质量连续和动量方程出发,并将挠性橡胶管管壁 的粘弹性和横截面径向阻抗率加以考虑,得出了管中压力波的波动方程.用波数的概念将管内流动介质的波动方程化为 传递矩阵的形式.。在此基础上,得出了压力波在挠性橡胶管介质中传播时的复波速。为说明管壁的横截面径向阻抗率 对在胶管介质中传播的压力波的影响,与不考虑阻抗率而仅考虑管壁粘弹性的复波速进行了对比,并且分别考虑了厚壁 管和薄壁管两种情况;研究了管中流体流速对其流体脉动衰减的影响并建立了流体脉动衰减的传递损失的公式。计算 结果表明,薄壁管比厚壁管能更有效地抑制脉动;管壁阻抗率对压力波在挠性橡胶管介质中的传播的影响不容忽视;适 当加大挠性橡胶管管径可以更有效地衰减流体脉动。  相似文献   

12.
汽车消声器声学特性的数值分析与结构改进   总被引:2,自引:0,他引:2  
利用Sysnoise软件对一汽车消声器进行声场计算,得到消声器的声压分布和传递损失曲线;对消声器结构进行改进,在其内部增设一块隔板和两个穿孔管,并对改进结构进行数值计算。结果表明:低频时声波以平面波的形式向前传播,高频时声波主要以高次谐波的形式向前传播。与原始消声器相比,在600-1 200 Hz的中低频段,以及1 700-1 800 Hz,2 700-2 800 Hz的中高频段,改进消声器的传递损失提高20 dB以上;且在20-3 000 Hz总频段,改进消声器的传递损失平均提高19.8 dB。故改进消声器的消声效果良好。  相似文献   

13.
为阐明冷凝器冷却水通道的声传递特性、提高循环水系统声学设计能力,将换热方程和一维平面波方程耦合,推导得到换热管内冷却水声传递矩阵,针对冷凝器几何结构建立总传递矩阵并求解得到其冷却水通道声传递损失。建立试验系统验证了冷凝器冷却水管路声传递损失计算结果。根据换热管双向流固耦合分析计算结果,管外蒸汽绕流对换热管内冷却水脉动压力的影响可以忽略,冷凝器进出口管内水声和管壁振动测试结果也表明,该系统内冷却水脉动和管壁振动耦合紧密,管内流体脉动是管壁振动的主要激励源。研究结果还表明,通过调整冷凝器冷却水通道结构参数可以调节冷却水声传递损失。  相似文献   

14.
埋地管道漏损检测的声传播特性研究   总被引:3,自引:3,他引:0  
严谨  刘敬喜  张娟 《振动与冲击》2012,31(3):127-131
地下管道漏损的准确定位问题一直是困扰世界范围内供水系统和市政建设的难题。管道漏损不仅会浪费大量的资源,而且还会造成严重的事故以及环境污染。针对埋地管道这样一个典型的土-管-液三相耦合问题,将管道周围土壤做弹性体考虑,对弹性介质中充液管道的声传播特性进行了解析研究。推导了低频域周向波数n=0的轴对称管道振动耦合方程,通过数值方法分别得到了流体波(s=1)和壳体压缩波(s=2)的复波数解。结果显示,管外土介质会使管道流体波波数减少(也即加快波的传播速度),而对壳体压缩波的传播影响较小。由于管-土作用产生的能量辐射,在整个研究频段s=1波和s=2波都有较大的衰减。研究结果可为埋地管道漏损的精确检测提供理论支持  相似文献   

15.
Under the warm and ice-rich nature of permafrost and the scenarios of climate warming on the Qinghai-Tibet Plateau, it will be necessary to use combinatorial techniques of cooling the ground temperature in the proposed Qinghai-Tibet Express Highway of construction. For the crushed rock highway embankment embedded a perforated ventilation pipe in permafrost regions of the Qinghai-Tibet Plateau, the mechanism of impact on the cooling capability enhanced by a perforated ventilation pipe in the air-tight crushed rock layer was studied using laboratory experiment. All boundary conditions at each edge of the crushed rock sample with dimensions of 100 × 60 × 100 cm except the inlet and outlet of the perforated pipe are air-tight. A ventilation steel pipe with an inner diameter of 8 cm was drilled with many small holes with a diameter of 1 cm and horizontally embedded in the length direction of the crushed rock sample with a depth of 53 cm. The laboratory experiments with a periodically fluctuating air temperature in the inner test tank regulated by program control were performed. The perforated pipe is only ventilated during the negative temperature fluctuation period in the inner test tank. The results show that the heat transfer processes in the crushed rock layer embedded a perforated ventilation pipe with an air-tight surface include pure heat conduction, forced convection that occurs in the crushed rock layer forming directly a pore air circulation in conjunction with the in-duct air by the small holes of perforated pipe wall absorbed from the inner test tank, and convective heat transport between the in-duct air and the inner surface of ventilation pipe wall. When air temperatures in the inner test tank are colder than the pore air temperatures in the crushed rock region around the perforated ventilation pipe, the perforated ventilation pipe can produce a significantly enhanced cooling of the crushed rock layer base due to the direct formation of a complete pore air circulation in the crushed rock layer in conjunction with the in-duct air via the small holes of the perforated pipe wall. When the fluctuating air temperature in the inner test tank rises from a minimum value to a warmer one than the pore air temperature in the crushed rock region around the perforated pipe during the negative temperature ventilating period, a warming process begins to occur in the crushed rock layer due to a warmer in-duct air absorbed from the inner test tank. This stronger warming process in the crushed rock region around the perforated pipe may decrease the cooling capability of the air-tight crushed rock layer. Thus, in order to avoid this warming process at this stage before ventilating end, the ventilating end time of ventilation pipe ought to be brought forward.  相似文献   

16.
计及气流的同轴穿孔管排气消声器消声性能的研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
基于传递矩阵法,推导基本传递矩阵建立数学模型,运用Matlab数学编程软件编制程序,仿真计算了轴向穿孔管消声器的插入损失随频率、结构参数变化的三维图以及气流速度和温度对消声性能影响的三维图,仿真结果表明:穿孔率、穿孔管壁厚、气流速度和温度对消声器消声性能有着重要影响,这对消声器设计及改进有着重要的指导意义。  相似文献   

17.
推导了势流中的声波方程,并运用伽辽金加权余量法建立了相应的有限元(Finite Element Method,FEM)弱形式。对于管道声学问题的计算,给出了所需边界条件的处理方法,通过离散和装配得到有限元矩阵方程。使用自行编写的有限元程序计算分析了Herschel-Quincke(H-Q)管的消声特性。结果表明,在中低频段有限元计算结果与一维理论计算结果吻合良好,从而验证了该方法的正确性;频率较高时,两者出现明显差异,主要是由于主管和支管交接处的三维波和三维流效应所致。介质流动影响H-Q管的消声特性,特别是共振频率和通过频率,马赫数越大,影响越显著。结构形式的改变可以大大改善特定频率范围的消声性能。  相似文献   

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