管路排气消声器性能的数值模拟与实验验证

基于Sysnoise和Fluent软件对管路消声元件的性能进行三维数值模拟。提出一种阻抗结合的管路消声器结构,给出了气相和气液两相条件下的管路消声器性能计算方法,预测了消声器的传递损失和流阻损失特性,通过实验测试验证了模拟分析的结果。结果显示在低频范围的数值模拟结果与实验结果能较好地吻合,均匀混入的液体使排气消声器降噪的频率往高频移动,中高频降噪效果明显变差;滞留在壁面的液体使消声器低频降噪效果明显提升。     

旋转压力交换器内间隙泄漏和润滑特性研究

旋转式压力能交换器是利用正位移原理进行流体压力能交换的装置,被广泛应用于反渗透海水淡化系统。旋转压力交换器内复杂间隙的液膜对转子起到润滑和支撑作用,同时也是内泄漏的通道。为研究压力交换器内间隙泄漏和润滑特性,为间隙流道结构的设计提供参考,对压力交换器内间隙进行三维建模,基于Fluent对间隙内三维流动进行定常计算,并利用试验结果验证了计算模型的准确性,分析了不同轴向端面间隙、环向间隙、环向间隙长度下的间隙泄漏量和液膜润滑特性。由结果可知,压力交换器内同时存在环向间隙轴向泄漏通道和轴向间隙端面泄漏通道,作为连接环向和轴向液膜的润滑槽压力分布是影响两条泄漏通道的流量大小和分配的关键因素;其中轴向端面间隙对润滑槽压力分布影响最大,而环向间隙及其长度主要影响环向泄漏通道的流量,而对端面泄漏通道的流量影响很小。     

流激格栅孔腔自噪声特性数值计算研究

当水流流经水下航行体表面开孔时会产生随机的压力脉动并辐射噪声,为了研究流激水下航行体表面开孔自噪声特性和近场辐射噪声特性,基于大涡模拟和声学类比相结合的数值计算方法建立了数值预报模型,通过与文献中试验对比辐射噪声的一阶主频和二阶主频,验证了数值计算方法的有效性。基于建立的流激带格栅短开孔浅腔自噪声及辐射噪声预报方法,开展了有无格栅以及两种格栅类型对孔腔内流场特性、格栅处压力脉动声压级、距孔腔中心1 m处辐射噪声和去流段湍流压力脉动波数-频率谱的影响研究。结果分析表明,在该研究工况中无格栅孔腔内自噪声较小,格栅对辐射噪声有明显抑制效果,而倾斜格栅的抑制效果较好。     

抗式消声器二次噪声的研究

为了研究气体流经抗式消声器时产生的二次噪声的声压级及频谱特性,通过Fluent软件对气流二次噪声的声压级及其随流速的变化规律进行模拟预测,并搭建带有抗式消声器的排气管路装置及尾端声压测试装置对排气管口的噪声进行监测.结果显示：气体流经抗式消声器时产生的二次噪声在整个频域内普遍存在,且为宽频带噪声,其量值随着流速增加而增加,但其增加的幅度随着流速的增加逐渐减小;在流速逐渐增加的过程中,高频段的噪声增加量总是高于低频段的增加量;气流速度的大小对消声器消声量产生一定的影响,气流速度越大,产生的二次噪声越大,其消声量越小,当气流速度大于一定值时,抗式消声器的消声量显著下降.     

热动力装置高温排气噪声特性的实验研究

为研究热动力装置产生的高温气体在水下排气时产生的噪声特性,建立水下高温排气噪声测试系统,测试常温和高温条件下的水下排气噪声及陆上排气噪声,分析了上游声源、排气温度对水下排气噪声的影响.实验结果表明:水下排气噪声的高频部分随排气温度的增加而增加,而温度对陆上排气(气体直接排入到大气中)噪声的影响很小;排气温度主要影响水下管口辐射噪声及气泡噪声,气液温差的增加导致管口辐射噪声增加,同时气泡的变形也随温度的增加而变快,从而导致了气泡噪声的增加;由于温度的升高,喷口处气液温差加大,喷口处液体的湍动也随之增加,进而增加了高频段的湍流噪声.