壳式管道管壁振动能量流的测量方法

本文通过推导壳体型管道管壁振强,求得用表面振动量描述的管壁能量表达式,借助差分法化解偏导数, 采用时域内测量频域内等效计算的方法实现了管壁能量流的测量。

管壁振动声源传播特性及管内声场分布研究

本文对管壁振动声源在管壁上传播特性及管内声场分布进行了研究。建立了有限长圆柱管道壁上振动声源传播模型,采用有限元方法计算振动声源在管壁上传播。分析了不同频率振动声源、声源尺寸、管内压力对管壁声传播的影响。并进行管道振动实验,分析了管道内不同背景流作用下管壁振动特性及管壁上脉冲振动传播特性。本文采用Comsol多物理场有限元软件计算,得到了管壁上声传播特性及轴向、周向、壁厚方向的振动特性,管内声传播情况及声场分布情况。

有压管道高频挤压受迫诱发强迫振动研究

本文基于计算流体力学及动网格方法实现了水力系统中管壁高频振动所诱发水体强迫振动的模拟,规避了强迫振动分析中边界条件无法完全闭合及方程组超定的问题。基于水锤波传播特性、质量守恒原则及水体所满足的正压原则,推导了由管壁振动所诱发脉动压力幅值的理论解析式,分析了考虑恒压水库边界时压力波的叠加特性,并研究了主要参数对于管壁振动所诱发压力脉动幅值的影响。研究结果表明,在管壁振动频率达到上百赫兹以后,几十微米的管壁振幅即可能诱发数米水头的脉动压力,产生不容忽视的影响;考虑反射压力波的叠加后,脉压幅值最多不超过两倍初始脉压幅值;本文所推导由管壁振动所诱发脉动压力的理论解与模拟值接近,并具有基本一致的变化趋势。