声流对单管道周围换热特性的影响

通过仿真与实验的方式,研究声波影响管道外部的流动和换热特性。在仿真中,对输入声压级相同时,不同频率的声流速度进行研究,结果表明频率对管壁处平均声压级的影响较小,但对管壁周围切向速度的影响较大。基于声波对流场分布的影响,在实验中研究不同声压级和频率对单根钢管换热的影响,结果表明声压级不变,频率越低,钢管换热效果越好;频率不变,声压级越大,钢管换热效果越好。仿真与实验结果表明：管道周围的换热效果与声流速度的大小成正比,而声流大小与频率和激励速度直接相关,激励速度越大,频率越低,钢管附近声流运动越剧烈,采用低频高声压级的声波能够加速钢管的换热过程,该研究为声波影响管道换热特性提供了理论依据。     

换热管周围声流强化对流传热的数值模拟

为研究稳态声流成分对换热管对流换热特性的影响,建立了行波场中单换热管外声流强化传热的数值计算模型.采用分离时间尺度的数值方法模拟了声流和非均匀温度场的耦合作用,分析了换热管局部努塞尔数和平均努塞尔数在不同激励频率(10～1500 Hz)和声压级(103～127 dB)作用下的变化规律.结果 表明:平均努塞尔数随着激励频...     

基于声子晶体理论的管阵列声透射特性实验研究

在理论研究基础上,对管阵列的声透射特性进行了实验研究,通过改变实验中管阵列的排数、纵向节距以及环境温度等参数,得到管阵列声压级插入损失与管阵列参数的关系,并与根据平面波展开法的计算结果以及Comsol软件仿真结果进行了对比.结果表明:实验所得声透射带隙波段与理论计算结果相互吻合,并发现了在"阻声带隙"中有时存在"透明带隙"的实验现象.     

炉膛压力管道微弱泄漏信号检测方法研究

对电站锅炉压力管道初始泄漏进行微弱信号检测,提出经验模态分解(EMD)联合自相关差分Duffing振子(CD-EMD)方法.将0.6 MPa气动声源加入炉膛背景噪声信号,控制信噪比,对比EMD方法与小波变换的结果.降低信噪比,并将EMD联合Duffing振子(D-EMD)与CD-EMD方法的检测结果进行对比.结果表明:EMD方法能够在-5dB信噪比下从炉膛背景噪声中识别出待检测信号,效果明显优于小波变换;在-24dB信噪比下,D-EMD方法受初始相位的干扰严重,无法正常判别,CD-EMD方法能够有效地克服初始相位引起的误判,同时CD-EMD方法可通过设定经验阈值进行判别,提高了系统检测的实时性.     

基于少量声学数据的炉内温度场重建

针对炉内温度场声学测量中只有少量声学数据问题,提出了基于平面像素分割和正则化的温度场重建方法.利用二维温度场像素之间的邻近关系,给出了正则化矩阵的一般求取方法,并对正则化参数进行了研究.分别对单峰对称和非对称、双峰对称和非对称的温度场模型进行了仿真实验,得出了三维显示图和等温线图,并给出了温度场的绝对误差和均方根误差.仿真结果表明:该模型的准确度较高,时各种温度场计算有一定的通用性.     

考虑声波折射的声学锅炉温度场测量技术的研究

根据炉膛断面理想的温度分布函数,给出了二维单峰圆对称模型温度场,数值计算了声波在模型温度场中沿直线路径的传播时间,用声学CT算法进行了温度场的重建仿真。根据光学Fermat原理和数学变分方法建立的声波传播路径的数学模型,数值计算了声波在模型温度场中的折射传播路径,发现声波在非均匀温度场中不沿直线传播,其传播路径朝向温度较高的区域发生弯曲。利用得到的声波实际传播路径,用声学CT算法重建了温度场,结果表明考虑声波折射后建立的声学法二维温度场精确度得到提高。图5参7     

强声波作用下煤粉颗粒的振荡特性研究

考虑Stokes力为颗粒的主要受力,建立了强声波作用下煤粉颗粒的动力学控制方程,并给出了颗粒的夹带系数计算公式.采用数值计算方法研究了颗粒位置、烟气温度、颗粒密度、颗粒粒径、声波频率和声压级等参数对煤粉颗粒在冲击波形成之前运动特征和夹带系数的影响.结果表明:强声波场中距声源不同位置处的颗粒具有不同的振荡周期和速度振幅,...     

锅炉换热器管道泄漏口声辐射指向性特征数值研究

该文从理论上研究了锅炉换热器管道泄漏口声辐射的频谱规律及指向性特征，将泄漏口视作轴向坐标和方位角的可分离辐射源，计算了矩形泄漏源在不同频率下辐射声压级及位相在远场分布规律，指出了声场空间分布与电波频率、管道直径以及泄漏源强度及大小的关系，讨论了检测点布放位置及频率选择对被动式管道泄漏检测定位技术的影响，为锅炉换热器管道的泄漏检测及定位技术提供了理论依据。     

激光诱导SiH4等离子体反应碎片的产生机制

本工作利用光学发射光谱技术对ＴＥＡＣＯ２激光诱导ＳｉＨ４等离子体反应碎片的时间特性进行了测量，分析了碎片的产生和反应机制。提出碎片Ｓｉ，Ｓｉ＾＋等主要为一级反应产物，Ｓｉ２，ＳｉＨ等主要为二级的产物的结论。对Ｓｉ３９０．６ｍｍ，ＳｉＨ４１２．８ｍｍ谱线随实验条件变化的测量，进一步验证了我们的结果。