热能动力工程

作者：王 涛，陈二云，杨爱玲

单位：上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093,,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093,,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093,

关键词：偏心间隙结构;射流;结构模态;辐射噪声;频谱规律;指向性特征;流声固耦合

基金：国家自然科学基金（51106099）

为了研究偏心间隙结构对阀门流场及管阀系统辐射声场的影响，采用流声固耦合的联合仿真方法，对含有偏心间隙结构和不含有此结构的两种流道模型展开对比分析。结果表明：两种模型的流量、阻力系数特性曲线均在球阀开启50°左右时出现转折点；偏心间隙处产生的高速射流会对阀内流场产生剧烈扰动，球阀腔体与下游管道连接处是阀内核心声源区；管阀系统的第1、第2阶模态振型为沿流道方向的振动，第3、第4阶振型为垂直于管道方向的振动；偏心半球阀的辐射噪声频谱呈宽频特性，高速射流对2 300~5 000 Hz范围内中高频段声压级幅值的提升有显著贡献；两种流道模型声压级频谱峰值点特征相似，与无偏心间隙模型的频谱规律相比，偏心间隙结构模型的频谱在相同的特征峰值点处对应更高的频率范围，且频谱响应曲线有整体右移的趋势；辐射噪声在偏心间隙结构存在的一侧具有显著的声学指向性。

来源：2022年第11期

《热能动力工程》期刊编辑部

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