注排水管路系统噪声特性研究

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1、分类号学号M201271511学校代码10487密级硕士学位论文注排水管路系统噪声特性研究学位申请人：郭婕学科专业：工程力学指导教师：何锃教授答辩日期：2015.05.20AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofEngineeringResearchonnoisecharactersofwaterfillinganddrainagepipingsystemCandidate:GuoJieMajor:MechanicsSupervisor:Pro

2、f.HeHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2015华中科技大学硕士学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校

3、有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月华中科技大学硕士学位论文摘要输流管道广泛应用在机械工程、水利工程、石油化工、生物工程和海洋工程等领域。输流管道的振动和噪声，是非常常见的管路系统问题，也是困扰人们的一道难题。管路噪声除了影响人们日常的工作和生活之外，还会引起

4、管道爆炸发生严重事故，造成人员伤亡和经济损失。因此，对于管路系统的噪声特性研究是非常有意义的。本文从研究注排水管路系统噪声特性出发，对影响管路噪声的一些主要因素进行了比较深入的研究和分析。本文采用数值模拟的方法，对注排水管路噪声中结构-流场-声场的耦合问题进行分析，得到了影响管路噪声的主要因素。根据某储水系统的实际工况，考察管路系统内介质流态和流体噪声特征，提出了管路系统简化模型。根据雷诺平均法和Lighthill声类比法建立了简化管路系统与管内外流体相互作用的结构-流场-声场耦合模型。通过对阀门开度、阀件附件质量、压力脉动、流量脉动和出入口压差几种因素作为变

5、量参考的大量工况的仿真模拟，分析了影响注排水管路系统噪声的主要因素，以及对管路注水、排水时瞬态噪声的影响规律。进而提出了管路系统噪声控制的优化方案，根据优化方案进行仿真计算，结果与之前相比较，得到了比较显著的降噪效果。本文利用有限元软件ANSYS和声学软件ACTRAN，通过ACTRAN的无缝连接分析注排水管路系统的噪声特性，获得的参数优化方案具有可行性，为实际管路系统的噪声控制和防护奠定了一定的基础。关键词：管路系统噪声振动流固耦合数值模拟I华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTPipelinesystemiswidelyusedinmechanicalen

6、gineering,hydraulicengineering,petrochemicalindustry,biologicalengineeringandmarineengineeringandotherfields.Thevibrationandnoiseofpipelinesystemisaverycommonproblemandmakesmanytroubletopeople’sdailylife.Pipelinenoiseaffectsnotonlypeople’sdailyjobandlife,butalsocausespipelineexplosi

7、onaccident,leadingtocasualtiesandeconomiclosses.Therefore,researchonnoisecharacteristicsofpipelinesystemmakessense.Thispaperembarksfromtheresearchonnoisecharacteristicsofwaterfilledanddrainagesystem,analyzedandcomparedsomemainfactorsaffectingpipelinenoise.Thispaperanalyzedthemainfac

8、torsofstructure-flo