G-I型調(diào)節(jié)閥流噪聲及輻射聲場(chǎng)特性研究.pdf

1、隨著調(diào)節(jié)閥在電力、石油、軍事等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，其性能研究已經(jīng)成為工業(yè)控制系統(tǒng)研究的關(guān)鍵性問(wèn)題之一。在工作過(guò)程中，通過(guò)改變調(diào)節(jié)閥的流量以滿足不同工況的需要。由于參數(shù)的突然改變引起閥體內(nèi)部流動(dòng)的不穩(wěn)定而產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲，因此調(diào)節(jié)閥一直是控制系統(tǒng)中的強(qiáng)噪聲源。目前，國(guó)家對(duì)調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生噪聲的這些關(guān)鍵零部件還未有相關(guān)的噪聲預(yù)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，大多需要通過(guò)試驗(yàn)的方法得到與噪聲特性有關(guān)的數(shù)據(jù)。本文針對(duì)G-I型調(diào)節(jié)閥，通過(guò)數(shù)值模擬的方法，分析多種工況條件下的流場(chǎng)和聲

2、場(chǎng)特性，為閥類零件的噪聲預(yù)報(bào)及設(shè)計(jì)提供參考。
　　本文對(duì)G-I型調(diào)節(jié)閥在不同工況下的穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)和瞬態(tài)流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值仿真分析。通過(guò)對(duì)不同升程不同壓比工況下調(diào)節(jié)閥內(nèi)部穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)的分析，得到了閥內(nèi)流場(chǎng)分布與壓比和開(kāi)度的關(guān)系；通過(guò)對(duì)不同壓比下調(diào)節(jié)閥內(nèi)的流型分析，得到了流型轉(zhuǎn)變的機(jī)理，探究了流型轉(zhuǎn)變與激波的內(nèi)在聯(lián)系。由于瞬態(tài)流場(chǎng)分析可以捕捉到穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)分析所不能捕捉到的與流噪聲特性緊密相關(guān)的時(shí)域信息,因此，本文針對(duì)穩(wěn)態(tài)分析時(shí)湍流現(xiàn)象最劇烈的壓比進(jìn)

3、行瞬態(tài)分析，得到流場(chǎng)參數(shù)的時(shí)變特性，為調(diào)節(jié)閥內(nèi)部流噪聲及輻射聲場(chǎng)的分析奠定基礎(chǔ)。
　　由于聲場(chǎng)分析可以獲得調(diào)節(jié)閥內(nèi)部及輻射噪聲的分布特性，掌握調(diào)節(jié)閥在不同工況下的噪聲聲壓級(jí)，因此，聲場(chǎng)分析可以為調(diào)節(jié)閥的噪聲預(yù)測(cè)提供一種可行的方法。本文對(duì)調(diào)節(jié)閥內(nèi)部的流噪聲進(jìn)行計(jì)算，分析特征點(diǎn)的噪聲頻譜特性；利用聲學(xué)邊界元法計(jì)算調(diào)節(jié)閥的內(nèi)聲場(chǎng)，分析內(nèi)部噪聲的分布規(guī)律；通過(guò)對(duì)調(diào)節(jié)閥的模態(tài)分析，確定出易引起調(diào)節(jié)閥共振的壓力脈動(dòng)頻率；利用基于模態(tài)的聲振耦合