不同泄漏孔部位的燃气管道泄漏声源特性

为探究燃气管道不同泄漏孔部位泄漏时声波信号特性,通过燃气管道泄漏声波测试实验平台,对管道顶部、侧部和底部泄漏孔部位的燃气管道泄漏声源特性进行了实验。结果表明:不同泄漏孔部位的泄漏声波响应频率不同;当压力一定时,圆形和矩形泄漏孔的突出频响点均在管道侧部最大,底部次之,顶部最小;当压力一定时,圆形孔的ASL、RMS值在泄漏孔位于管道顶部时最大,侧部次之,底部最小,但当压力在0.6 MPa及以下时,管道侧部泄漏点处参数特征值与管道底部泄漏点处的接近,前者略小于后者;而对于矩形孔来说,两个参数特征值均在管道顶部时最大,底部次之,侧部最小。该研究结果为城镇燃气管道的实时监测提供了理论支持,有助于防范管道泄漏。

供热管道泄漏声源特性仿真及实验

供热管道泄漏声源的特性决定了泄漏检测次声波法在供热管道中的适用性和准确性。为研究供热管道泄漏声源特性,首先对泄漏声波的发声机理进行了理论分析,建立了供热管道泄漏的物理模型,对泄漏区域的流场以及声场进行仿真模拟,通过对不同泄漏孔径、不同管内压力等因素影响下的泄漏信号进行分析,得出供热管道泄漏声源的声压幅值随泄漏孔径、管内压力的变化规律以及泄漏信号的主要频率范围。最后,搭建了供热管道泄漏检测实验平台,在实验管道首尾两端安装次声波传感器,对泄漏产生的低频声信号进行采集,分析不同工况下泄漏信号的变化规律并与仿真结果进行比对。结果表明:供热管道泄漏声源中心频率为1 Hz;管道泄漏声压幅值随泄漏孔孔径以及管内压力的增大而增大。研究结果对次声波法在供热管道泄漏检测中的工业应用提供了理论依据。

山地城市多层次复合铁路噪声声源特性试验研究

基于山地城市特殊城市形态,对多层次复合铁路建设模式下的噪声特性研究尚不多见。通过对山地城市多层次复合铁路噪声进行实地调研、现场试验、数据处理、噪声特性分析,研究了山地城市多层次复合铁路列车不同运行工况下的噪声特性,得到了不同车型列车通行、鸣笛通行、同时通行以及昼夜间背景噪声特性变化情况,可为山地城市多层次复合铁路噪声声源特性及其相关计算分析提供基础数据参考。

输气管道泄漏声源特性及其变化规律

泄漏声源基本特征及变化规律是声波传播研究的基础,对泄漏信号预处理、特征准确提取及泄漏识别算法改进具有重要意义。为此,以输气管道泄漏喷注产生的声源为研究对象,基于气动声学理论推导泄漏喷注流场中的声源项构成,建立了泄漏声源区域三维仿真模型,基于M？hring声类比提取高马赫数和高雷诺数流场中的等效声源,采用气动噪声混合数值模型进行仿真。分析过程中提取了不同条件下（压力及泄漏孔径）泄漏声源的质点最大速率和平均速率、声压级及声功率级等基本特征参数,并利用管道泄漏模拟测试平台进行验证,明确了泄漏声源基本特征及其变化规律。研究结果表明：（1）泄漏喷注噪声主要是由气体高速喷射湍流和气固耦合引起的,声源以四极子和偶极子为主;（2）针对管道运行压力和泄漏孔径,得出了泄漏声源基本特征参数的变化规律;（3）泄漏产生的能量集中于低频部分,各频段（小于等于200 Hz）能量分布分析结果表明0-20 Hz能量比大于等于0.81,无泄漏及正常输送条件下能量分布趋于平均,可作为泄漏识别的特征指标。

气体管道泄漏声源特性研究

气体管道泄漏声源的特性决定了声波法气体管道泄漏检测的精度和适应性。为探究气体管道泄漏声源的特性,建立了气体管道泄漏的物理模型,研究了相应的声波产生机理。分析了不同泄漏口径、不同管道压力下的泄漏声源特性并与实验结果进行了对比。结果表明:气体管道泄漏产生的声源以四极子声源为主,泄漏声波能量主要集中在50 Hz以下,声压级均值随管道内压和泄漏口径的增大而增大。仿真结果与实验结果对比表明,基于该仿真方法对输气管道泄漏的声源特性分析是可行的。

泄漏孔孔形对输气管道泄漏声源特性的影响

为研究泄漏孔孔形对输气管道泄漏声源特性的影响,利用输气管道泄漏声波测试实验平台,开展圆形孔、三角形孔、矩形孔和不规则形孔的泄漏实验。结果表明,不同孔形的泄漏声源频谱均在50~52 kHz范围内存在突出频响。管道压力的增加导致气体动量发生变化,圆形孔的幅值和平均信号电平(ASL)值随压力的增加呈线性规律增加,振铃计数随压力增加呈先增后减的变化趋势。矩形孔、三角形孔和不规则形孔的幅值、ASL值、振铃计数随着压力增加都呈先增后减的变化趋势;孔形的不同影响气体撞击作用,圆形孔的幅值、ASL值、振铃计数小于其他3种孔形的幅值、ASL值、振铃计数。该实验结论有助于输气管道泄漏研究的深化,为声波检测法的开发和应用提供参考依据。

供热管道泄漏流场/声源特性及其变化规律

以供热管道泄漏喷射为研究对象,建立管道泄漏致噪的计算流体力学CFD/计算声学CA混合数值模型,采用Fluent与Virtual. Lab Acoustics耦合数值模拟,分析管内压力、温度等因素对热水管道泄漏流场及声源特性的影响。结果表明,泄漏源附近流场呈非对称扇形结构,热水管道泄漏声能主要集中在低频段(0~20 Hz),平均声压级随管内压力的升高而增大,随水温的升高而有所降低。模拟结果与文献实验结果相对偏差小于7.99%,可为基于声波法的供热管道泄漏检测提供理论基础。

基于平板冲击声的声源特性表征及自动识别

以平板结构导纳函数为纽带,建立冲击声信号特征与声源特性之间的关联,获得与声源属性密切相关的特征用于目标分类。针对四边简支矩形被击板,借助信号参数识别算法获得与声源物理属性有关的6维导纳特征,并从冲击声样本中提取80维音色特征,将音色特征和导纳特征做相关性分析,获得与声源物理属性相关的信号特征集。利用BP神经网络进行分类,结果表明,当采用与特定声源物理属性相关的信号特征子集时,分类效果达到同组最优。

分流三通气动噪声偶极子声源特性的数值分析

为研究空调通风系统中因存在三通等局部构件而引起的气流再生噪声产生机理,从声源处对其进行控制,采用声学有限元与计算流体动力学相结合的方法,对分流三通局部管段内气动噪声进行分析,获得了管道内表面气动噪声源的强度及其分布规律。探讨了支管前过渡倾角和支管流量分配比对声源强度与噪声传播特性的影响。研究结果表明:当气流流经分流三通管道时,由湍流运动引起的偶极子声源占主导地位,且主要噪声源位于支管处;在支管入口前增加倾角,可削弱声源强度,减少声波向声场传递的声能量,存在某个最优倾角角度使最大声源强度最低;若仅改变支管流量分配比例,声源强度改变,气动噪声主要声源位置不发生变化。倾角与流量分配比变化会导致管道内流体的非定常涡旋运动改变,从而影响到表面偶极子声源强度与噪声传播。

高速公路交通噪声声源特性分析研究

笔者从事高速公路建设环境保护及环保科研工作,经常对高速公路上声屏障的设置位置及长度、高度感到科学依据不足。近期通过研究,完成了《高速公路交通噪声衰减规律及防治对策研究》科研课题,重点研究了高速公路交通噪声的特性、衰减规律,运用声学测量技术,分析高速行驶汽车的交通噪声时域特性、频谱特性及对噪声强度的影响。据此可比较好地解决声屏障的设置问题。现把研究成果中的高速公路交通噪声声源特性分析研究的内容与各位同行进行探讨,希望能对从事交通噪声控制工作的人员有所启迪与帮助。

长江上游航道散装货船水下噪声声源特性分析及生态防控措施

为分析长江上游航道散装货船水下噪声声源特性,本文基于长江上游航道工程中的实际工作,进行现场监测,得到了不同船速下船舶水下噪声声压值,并经过傅里叶变换得到不同船速下船舶噪声源频谱图,根据实际测量结果,初步得出被测船舶水下噪声声压级区间为150dB~180dB,声源频率主要集中在300Hz~1000Hz的低频段。根据诸多学者研究给定的鱼类听力阈值,发现本文所测船舶声压值超过航道内典型鱼类的听力阈值,会在一定程度上干扰鱼类,并提出控制船舶噪声的有效方法。

不同航速下SUBOFF流噪声频谱相似律研究

研究流噪声与航速关系可以有效地解决高航速水下航行器流噪声预报的难题。基于Lighthill声类比理论,研究缩尺比为1∶24的SUBOFF模型在特定航速范围内的声源特性,得到了流噪声频域结果与航速关系,给出了不同航速下基于斯特劳哈尔数和航速关系的流噪声频谱换算方法。研究结果表明,随着航速的提高,SUBOFF声指向性形状基本不变,低频范围内声辐射具有偶极子特性,辐射声功率的大小与航速的6次方成正比。在同一流场模型下,基于偶极子换算关系下的高航速原型预报值和大涡模拟计算值总声功率级和总声源级误差分别为1.2 dB和2.3 dB。

高速铁路列车运行噪声特性研究

在对我国高速铁路噪声实测的基础上，分析了我国高速铁路噪声的特性。动车组高速运行时，在桥梁区段峰值均出现在低频段（f=31．5～63Hz）；路基区段的噪声频谱呈宽频特性，在低频段（f=31．5—63Hz）和中高频段（f=500—8000Hz）声能量均较为集中。高速铁路列车辐射噪声随速度的关系式与国外辐射噪声随速度的关系基本一致，当高速动车组运行速度大于300km／h后，轮轨噪声、空气动力噪声和集电系统噪声成为主要声源。高速列车辐射噪声几何衰减基本遵守距离加倍，声级衰减3—4dB（A）的规律。

利用瞬时频率探究声发射源的传播特性

声发射检测技术以实时动态监测的优势受到广泛关注。但由于弹性波的传播模式十分复杂,声发射信号分析方法参差不齐,声发射检测技术的实际应用受到很大限制。基于声发射信号的特点,选取了瞬时频率对声发射源的传播特性进行了初步探索,发现接收到声发射信号的瞬时频率主要存在两种不同的图形,且与信号的幅值有对应关系,并结合瞬时频率分析对信号的要求,采用经验模态分解对声发射信号进行了预处理。

气缸排气噪声的时频域特性及控制研究综述

研究气缸通过气动阀的瞬态排气过程所产生的脉冲性冲击噪声及其噪声控制方法。重点介绍了气缸排气噪声的产生机理和时频域辐射规律,通过分析排气噪声声源特性、辐射噪声预测理论、噪声控制理论和方法等方面的国内外研究现状,指出了气缸排气噪声控制所亟需解决的关键技术问题。

基于声学引导的元胞自动机疏散仿真研究

为了提高大型公共建筑人群疏散效率,采用广度优先搜索算法(Breadth First Search,BFS)建立“静态场强”,以声学引导、心理行为特性等信息建立“动态场强”,构建基于声学引导的疏散模型,并利用此模型研究不同声源特性对疏散的影响。结果表明,通过声学引导可以有效改变人的行为,使区域内的人员快速选择最优路径,大幅提高疏散效率。声源信号引导人员朝着同方向移动,在狭窄区域内易产生瓶颈现象。当背景噪声过高或声源频率与材料的最大吸声系数频率相近时,声学引导对疏散效率的提升较为有限。

基于Clean-SC的航空发动机整机喷流噪声定位识别研究

针对航空发动机整机喷流噪声定位识别难题,开展了基于Clean-SC声源成像识别技术结合线形传声器阵列的航空发动机整机喷流噪声定位识别方法研究。以小涵道比涡扇发动机为对象进行了测试验证,获取了发动机整机喷流噪声的主要声源特性。该特性沿着发动机喷流轴线方向以及与发动机轴线呈一定角度的方向分布,不随发动机状态的变化而变化,且主要为1000 Hz以下的低频声源。证明了本文方法的可行性,为后续航空发动机整机喷流噪声的声源定位研究奠定了基础,具有重要的工程应用价值。

周向弯曲方向对弯掠叶片小流量工况下气动-声学性能的影响

对周向弯曲低压轴流风扇的气动-声学性能进行了数值模拟和试验验证,讨论了不同流量和不同周向弯曲方向对叶栅做功能力、稳定工作范围和叶顶泄漏声源特性的影响规律.结果表明:随着流量减小,周向弯曲使叶栅叶顶区域栅的气流轴向做功能力增强,周向做功能力减弱,叶片负荷减小,周向后弯的效果最明显;周向前弯曲改善了端壁附近的流动状况,是拓宽叶轮的稳定工作范围的重要因素;周向弯曲可增加叶顶泄漏涡的稳定性,减弱叶顶泄漏涡区的Powell声源强度,周向前弯效果最好.叶顶泄漏声源特性随流量变化的规律与宏观声学表现一致.

车用内插管式消声器声学性能的研究

针对内燃机排气系统噪声给人耳带来的不舒适问题,通过实验测试研究了排气系统上游端的声源特性,根据其低频阶次的特征选择了传递矩阵法和有限体积法预测消声器的传递损失,实验验证这两种方法对研究消除排气压力脉动噪声有效。通过进一步研究内插管式消声器的消声性能,发现适当地改变内插管的长度能够有效地消除通过频率和改善特定频段消声效果。

空间音乐声学视阈下八角琴指向性研究

空间音乐声学研究的范畴全面涵盖了音乐与空间环境的关系,与传统厅堂声学相比,空间音乐声学更强调室内声源特性的研究,并探讨如何调整音乐表演技巧来与不可更改的空间环境相匹配,从而获得最佳演出效果。八角琴是一种古老的八角式月琴,主要流行于彝族、哈尼族等民间歌舞、器乐、曲艺等音乐形式中。