| 【中文题名】 | 大口径水消声器的设计与实验研究 |
| 【英文题名】 | Study on the Design and Experiment of Large Diameter Water Silencer |
| 【学科专业】 | 轮机工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2005-10-21 |
| 【中关键词】 | 流噪声,水消声器,传递损失,阻力损失,边界元法,试验台架 |
| 【英关键词】 | Flow-noise,Water silencer,Transmission loss,Resistance loss,Boundary element method,Test-bed, |
| 【分类导航】 | 交通运输>水路运输>船舶工程>船舶机械>> |
| 【论文摘要】 | 海水管路系统中离心泵和阀门是系统的主要噪声源,流噪声通过管口向艇外辐射噪声,严重影响舰船的隐蔽性,同时对舰船上的工作环境有较大的影响。本文分析了海水管路系统内流噪声的产生机理,介绍了流噪声的控制方法。为抑制、隔离海水管路产生的流噪声向舰外辐射,在管路中安装水消声器是应用最广泛的一种方法。本文要求设计的大口径水消声器的应用环境空间有限,若采用抗式水消声器结构将导致消声器总体体积过大,所以本文在蓄能器基础上提出了通径为DN200的气囊式水消声器结构。由于此消声器结构是在穿孔管外敷充有氮气的气囊,在进行仿真计算时将其简化成直通式穿孔管阻性消声器,采用一维解析法和三维子结构边界元法分析穿该消声器的消声性能。用Ansys建立了水消声器的实体模型,用声学软件Sysnoise对水消声器的声学性能(传递损失)进行仿真模拟。同时对其流体动力性能也进行了模拟计算。最后根据试验研究的各项要求,建造了常压、通径为DN200的海水管路试验台架,试验台架管路系统均为1∶1设计,能够真实地模拟海水管路系统的动态特性。实验是在噪声源泵及阀门的噪声作用下,检测设计出的水消声器的消声性能及其流体动力性能。实验结果验证了仿真计算所得到的结论,表明... |
| 【论文题纲】 |
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第1章 绪论 |
9-18 |
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1．1 课题研究的背景 |
9-10 |
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1．2 海水管路系统噪声的产生及控制 |
10-13 |
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1．2．1 管路系统中泵和阀门噪声产生的机理 |
11-12 |
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1．2．2 海水管路系统噪声的控制措施 |
12-13 |
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1．3 消声器性能研究的方法及现状 |
13-16 |
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1．3．1 消声器的研究现状 |
13-14 |
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1．3．2 边界元法在消声器性能研究中的应用 |
14-16 |
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1．4 本文的主要工作 |
16-18 |
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第2章 水消声器声学问题的边界元法 |
18-39 |
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2．1 消声器内部声传播过程的数学物理描述 |
18-27 |
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2．1．1 声学腔的三维声波方程 |
20-21 |
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2．1．2 声学腔声场的边界元表达式 |
21-24 |
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2．1．3 边界积分方程的数值求解 |
24-26 |
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2．1．4 声学腔的边界阻抗 |
26-27 |
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2．2 轴对称问题的边界元法 |
27-36 |
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2．2．1 轴对称消声器的数学模型的建立 |
27-33 |
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2．2．2 边界条件 |
33-36 |
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2．3 等效四极参数的计算及声学特性预测 |
36-38 |
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2．4 小结 |
38-39 |
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第3章 水消声器结构设计和声学性能的计算方法及仿真分析 |
39-56 |
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3．1 消声器的种类及性能要求 |
39-41 |
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3．1．1 消声器的分类 |
39-40 |
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3．1．2 消声器的性能要求 |
40-41 |
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3．2 水消声器结构 |
41-44 |
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3．2．1 结构及其特性 |
41-43 |
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3．2．2 气囊变形描述 |
43-44 |
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3．3 消声器的声学性能 |
44-46 |
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3．3．1 插入损失L_(IL) |
44-45 |
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3．3．2 传递损失L_(TL) |
45-46 |
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3．4 水消声器声学性能计算 |
46-51 |
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3．4．1 一维解析法 |
46-50 |
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3．4．2 三维子结构边界元法 |
50-51 |
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3．5 仿真结果 |
51-54 |
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3．6 小结 |
54-56 |
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第4章 水消声器流体动力性能分析 |
56-65 |
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4．1 水消声器阻力损失产生的机理及理论计算方法 |
56-59 |
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4．1．1 摩擦阻力损失 |
56-57 |
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4．1．2 局部阻力损失 |
57-59 |
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4．2 水消声器阻力损失仿真计算 |
59-61 |
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4．2．1 管路系统的动态特性 |
59-60 |
|
4．2．2 仿真初始条件的设置 |
60-61 |
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4．3 水消声器阻力损失仿真结果 |
61-64 |
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4．3．1 进口速度为常数时的仿真结果 |
61-62 |
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4．3．2 泵和阀门作用时水消声器阻力损失仿真结果 |
62-64 |
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4．4 小结 |
64-65 |
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第5章 实验研究 |
65-84 |
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5．1 消声器实验台架简介 |
65-67 |
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5．2 消声器性能实验研究 |
67-82 |
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5．2．1 消声器传递损失的测量 |
67-81 |
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5．2．2 消声器阻力损失测量 |
81-82 |
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5．3 气囊式消声器性能实验与理论比较 |
82-83 |
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5．4 小结 |
83-84 |
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结论 |
84-86 |
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参考文献 |
86-91 |
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攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
91-92 |
|
致谢 |
92 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.111997 |
