气流床撞击火焰声学特性与压力波动分析

利用多喷嘴对置式气流床气化炉热模试验装置,对两喷嘴对置撞击火焰声学特性和压力波动进行了测量与实验研究,并通过Hilbert-Huang变换对火焰噪声信号及压力信号进行频谱分析。结果表明,气化炉内中高频压力波动主要由火焰撞击区内复杂的燃烧状况引发,并产生50~100 Hz频段的火焰噪声。射流火焰噪声受气化炉内低频压力波动影响,并且因来自撞击区的反向流的作用,火焰噪声的幅值和波形都会受到一定的影响。撞击区的火焰噪声信号与燃烧状况有一定的对应关系,可作为气化炉内火焰状况诊断的一种方式。     

在线性和准线性近似基础上计算液电式粉碎肾结石机中的聚焦声场

为分析液电式体外源冲击波粉碎肾结石机中聚焦声场，建立了球面波在凹椭球面上散射的理论关系式，邻近于凹椭球面的第一焦点上点源发射球面波，在波长小于反射面的曲率半径下，计算了连续波和脉冲破在近场区和远场区上轴向和侧向声压分布。指出聚焦区与其是似椭球体无宁更像是单叶双曲面体。连续波在焦平面和与其平行的平面上声强反比于焦区半径的平方，声压为正态形和准正态形分布。对于脉冲情况，计算了波形、波前和声压幅度的空间分布，得到了分布图和曲线簇。还研讨了脉冲波形受非线性效应的影响。计算的结果与实验结果相符。声场分布与…     

双通道气流式喷嘴火焰声学特性试验研究

研究双通道气流式喷嘴射流火焰不同燃烧状态下的声学特性。发现,火焰随氧化剂流量的增大而呈现四个阶段:层流、湍流、狂暴和吹熄。层流火焰产生低能量低频噪声;湍流火焰噪声由两波段噪声组成;狂暴火焰噪声能量远大于湍流火焰及层流火焰。火焰噪声是喷雾噪声与燃烧噪声的耦合。火焰声学信号分析可作为监测火焰燃烧稳定性的一种手段。     

双模式消声器流体动力特性试验与数值模拟

为了探索双模式消声器的工作特性,设计共振腔式双模式消声器,测量不同入口气流流速条件下阀门的开度、消声器压力损失及出口声压。重点研究消声器入口流速、阀门开度、消声器压力损失之间的变化关系,讨论阀门打开和阀门关闭两种状态对消声器出口气流再生噪声的影响。试验结果表明:阀门开度随消声器入口气流流速的增大而增大,但成非线性;双模式消声器压力损失以及出口处的气流再生噪声都随着气流流速的增大而增大,但与无阀门设计的消声器相比,消声器压力损失和出口气流再生噪声均较低,并且压力损失降低的幅值随气流流速的增大而增大。在试验的基础上建立消声器内流流动三维稳态数学模型,并针对试验工况进行数值模拟,获得消声器内流场的压力、速度分布特性。仿真与试验结果基本吻合。     

液浸法超声检测的探头选择方法研究

针对使用液浸法超声检测时无行业标准指导其探头参数选择的问题,提出一种基于近场区长度的探头选择方法.该方法运用多元高斯模型计算介质中的声压分布,确定探头近场区长度,然后通过近场区与检测对象位置关系选择最佳探头参数.缺陷回波仿真实验结果表明:该探头选择方法是有效的,有助于提高液浸法超声检测的准确度.     

圆环式径向换能器声压分布及其指向性

根据圆环式径向换能器的对称性,定性分析了其声压分布性质,提出将辐射面镶在无限幕上并向辐射面的外法线所在的半空间辐射声场的分析模型;根据惠更斯原理,推导了圆环式径向换能器辐射声场远场区的声压分布以及指向性函数;通过MATLAB绘制指向性函数曲线,研究换能器的有效工作段长度、外径以及辐射频率对其指向性的影响。结果表明,当换能器的尺寸一定时,辐射频率增大,指向性增强;当换能器的辐射频率和外径一定时,换能器的有效工作段长度增大,指向性增强;当换能器的辐射频率和有效工作段长度一定时,外径对声场指向性的影响不大。结合有限元分析软件COMSOL Multiphysics,仿真声波在混凝土中的传播,进一步验证了以上结论。     

硬脂酸粉尘爆炸过程中火焰传播试验及数值模拟

采用试验和数值模拟相结合的方法研究了硬脂酸粉尘火焰在上端开口的圆柱形垂直燃烧管道的传播过程。试验利用高速摄影系统和红外热成像仪记录了火焰的传播过程和温度分布情况,结果表明:火焰传播速度和火焰温度均呈现先增大后减小的趋势。采用Fluent软件计算得到的模拟结果与试验值吻合较好,模拟结果揭示了硬脂酸粉尘爆炸过程中气流速度的变化情况,分析结果表明:在同一时刻,气流速度高于粉尘火焰传播速度,是造成粉尘二次扬尘,进而产生持续爆炸的重要因素之一。     

双层高架对轨道交通噪声空间分布的影响研究EI北大核心CSCD

运用振动功率流法计算轮轨粗糙度激励下的轨道和桥梁振动速度,采用二维声学模型计算单位荷载下轨道和桥梁结构的振动速度及辐射声压。联合前两步,根据振动功率等效原则预测钢轨和桥梁实际的辐射声压,某U梁现场实测轨道交通噪声验证了该方法的准确性。对比研究了合建高架和独立轨道交通的噪声分布特性,结果表明:(1)道路桥的屏障效应导致该桥面以上扇形区的噪声明显减小,到轨道中心线的水平距离越近,降噪值越大;(2)无声屏障时,道路桥面高度以下空间的噪声增大3~10 dB,到轨道中心线的水平距离越近,噪声增幅越大;(3)轨道交通桥上设置声屏障可进一步减小道路桥面以上的扇形区的噪声,同时增大其余区域的噪声。     

板厚和加肋对槽型梁结构噪声的影响

考虑车辆、轨道和桥梁动力相互作用,用模态叠加法分析了槽型梁的结构噪声和不同构件的声压贡献量.分析表明:槽型梁底板对远场区结构噪声的影响大于腹板,增加底板厚度的降噪效果好于增加腹板厚度;设置横肋也能有效降低远场区和梁底结构噪声,横肋全跨布置比仅在跨中加密布置效果好;车速高时增设横肋的降噪效果好于车速低时.     

GTAW焊接过程声音信号的分析

研究分析钨极氩弧焊（GTAW）时焊接气流,焊接速度,电弧长度和声音信号采集角度对采集到的声压信号的影响。结果表明：速度对声压影响最小;焊接声音随气体流增加而增加,当流量大于15L／min,声压信号趋于恒定;电弧长度在3．5—5mm之间时,声压随弧长变化显著,当超过5mm时变化不明显;声压随麦克风采集角的增加而增加,当大于60°时声压值变化不大,焊接声压强度在空间的分布近似于声源模型中的偶极子模型。     

高架轻轨噪声预报模型及实验对比

城市高架轻轨在缓解交通压力的同时也给其周边的环境带来了噪声问题。因此,其噪声预报开始逐渐受到技术人员的广泛关注。在前人研究的基础上提出一个轨道交通噪声沿水平方向传播的计算模型,把通过的列车看作一有限长线声源,将声场分为声影区和声照区。该模型不仅考虑了直达声的影响,还附加考虑声照区内的地面反射声、声影区内桥面与地面间的混响声以及地面振动引起的二次辐射声的贡献。为了验证理论模型的有效性,对上海市某高架轻轨运行段进行实测,测试与计算结果的趋势保持一致。通过不同模型计算结果与实测值的比较可见：在近场区增加混响声、地面反射声和地面辐射声,修正后的预报结果误差明显减小;在远场区,三种修正的影响随距离的增大而减小,因为声场趋于自由场。因此,所提出的预报模型可以作为高架轻轨声学设计参考。     

时速400 km高速列车转向架区域气动噪声控制

气动降噪控制对高速列车运行环保性和乘坐舒适性至关重要.以某时速400 km高速列车1∶8缩比模型为研究对象,建立了基于转向架舱前缘、侧缘、后缘3种策略的6种气动降噪控制方案.通过大涡模拟得到非定常流场和气动噪声源项,采用FW-H方程和声扰动方程计算远场和近场噪声,得到不同控制方案对远场噪声、近场噪声的控制效果和影响频域...     

脉冲爆震发动机微穿孔消声喷管研究

针对脉冲爆震发动机的噪声辐射特性,计算分析微穿孔板孔径、板厚、穿孔率、前后腔厚度等设计参数对单／双层微穿孔板吸声体共振频率、吸声系数的影响。设计并加工一组微穿孔消声喷管。实验研究发现：影双层微穿孔消声喷管对脉冲爆震发动机噪声辐射的降低都有一定的作用,双层结构优于单层结构;消声喷管越长,消声效果越好;发动机工作频率为20Hz时,300mm长双层微穿孔消声喷管可使噪声辐射峰值声压级降低2dB左右,脉冲声压级和声功率级降低4dB左右,声功率从1377．2W下降至542W。     

双层插值NAH噪声源定位方法研究

针对近场声全息(near-fieldacousticholography,NAH)在实际测量环境下降低环境噪声的影响且保证全息面上声压重建精度的需求,基于空间面积分声压重建理论,在基于等效源法的近场声全息方法(near-field acoustic holography based on equivalent sour...     

利用源强分布声辐射模态识别噪声源

为了解决噪声源识别中存在的识别精度不高、分辨率受限、对测量条件要求高等问题,提出了基于源强声辐射模态的噪声源识别方法。该方法首先计算结构的源强声辐射模态矩阵和声场分布模态矩阵,然后利用声场中测得的声压数据向量与结构声场分布模态矩阵的关系求出声辐射模态展开系数向量,最后通过声辐射模态矩阵和声辐射模态展开系数向量的积就可得到结构的源强分布,从而达到对噪声源识别的目的。该方法利用较少的测量点可以获得较高分辨率和识别精度。通过平板振动仿真和音箱实验验证了该方法对平面结构噪声源识别的有效性。     

Energy distribution and radiation loading of a cylindrical source suspended within a nonconcentric fluid cylinder

Acoustic radiation from a cylindrical source undergoing angularly periodic and axially-dependent harmonic surface vibrations while eccentrically suspended within a fluid cylinder, which is submerged in an infinite fluid medium, is analyzed in an exact manner. This configuration, which is a realistic idealization of a cylindrical liquid-filled acoustic lens with focal point inside the lens when used as a sound projector, is of practical importance with applications in underwater and biomedical ultrasonics. The formulation utilizes the appropriate wave-field expansions along with the pertinent translational addition theorem to develop an infinite series solution. The analytical results are illustrated with a numerical example in which the basic acoustic quantities, such as the modal acoustic radiation impedance load on the source, on-axis pressure magnitude, radiated far-field pressure directivity patterns, and the radiation intensity distribution are evaluated for representative values of the parameters characterizing the system. Numerical results clearly illustrate that, in addition to source frequency and surface velocity distribution, its position (eccentricity) can be of great significance in sound radiation.     

锯齿形尾缘喷嘴气动声学实验及数值分析

为了研究在低马赫数Ma=0.12条件下锯齿形喷嘴射流气动声学特性,对多种参数的锯齿形喷嘴射流速度剪切层外区域进行声压近场测量和远场测量。根据近场和远场的测量结果,分析声压从近场向远场发展的趋势。结合射流场数值模拟的结果,利用计算流体力学和气动声学知识,分析锯齿形尾缘喷嘴的湍流性能与近远场声压之间的关系。分析表明,在相同渗透度下,随着齿数的增加,噪声总声压级在整个指向范围有明显的降低。在相同齿数下,随渗透度的增加,锯齿形喷嘴降低低频噪声,增加高频噪声,呈现明显的指向性分布特点。     

渗透度对锯齿形尾缘喷嘴气动声学影响研究

在低马赫数条件下（Ma=0.12）,采用时间分辨TR-PIV以及远场噪声测量方法,对不同渗透度锯齿形尾缘喷嘴的气动声学特性进行实验研究。流场测量结果表明,锯齿形尾缘喷嘴缩短势核长度,增加势核内气流和周围环境气流的掺混,随渗透度的增加该趋势得到增强。远场声学测量结果表明,随着渗透度增加,锯齿形尾缘喷嘴对于噪声低频降低和高频增加的幅度都有所增强。低渗透度的锯齿形尾缘喷嘴有效降低噪声总声压级,在150°时总声压级降低达到1.3 dB,研究对于降低工厂排空噪声有现实意义。