管道風(fēng)吹聲在鍋爐泄漏監(jiān)測中的應(yīng)用研究

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4、所在學(xué)院：數(shù)理學(xué)院答辯日期：2015年3月授予學(xué)位單位：華北電力大學(xué)ClassifiedIndex:O424U.D.C:534ThesisfortheMasterDegreeStudyontheApplicationofAeolianTonesRadiatedfromJetFlowpastTubesinBoilerTubeLeakDetectionCandidate：ChenDuoduoSupervisor：Prof.JiangGenshanAcademicDegreeAppliedfor：MasterofScienceSpeciality：TheoreticalPhysicsSchoo

5、l：SchoolofMathematicsandPhysicsDateofDefence：March,2015Degree-Conferring-Institution：NorthChinaElectricPowerUniversity摘要摘要鍋爐“四管”泄漏一直是影響電廠安全運行的重大問題。由于四管泄漏造成的鍋爐非計劃停機，嚴(yán)重地影響到了電廠運行的經(jīng)濟性和安全性。對于泄漏的早期檢測、及時預(yù)報、準(zhǔn)確定位對于減少經(jīng)濟損失有著重大的意義。本文從理論上研究了鍋爐換熱器管道泄漏噴流的流動特性以及流動過程中經(jīng)過管道后的流場特征；研究了噴流噪聲（主噪聲源）與管道風(fēng)吹聲（噴流沖擊管道所產(chǎn)生的次級噪聲源

6、）的產(chǎn)生機理，分析了噴流噪聲的聲源；研究了風(fēng)吹聲的最可幾頻率與噴流速度的關(guān)系。應(yīng)用Fluent流體仿真軟件，基于二維大渦模擬分析管道周圍非定常湍流流場，建立基于Lighthill聲類比理論的氣動噪聲數(shù)值分析模型，利用渦聲理論以及FW-H（FfowcsWilliams/Hawkings）方程積分外推法求解聲場，用以分析噪聲的產(chǎn)生機制及頻譜特性。主要研究了可壓縮流體（0.3

7、，其中聲輻射強度也依賴于聲波波長與管道直徑的關(guān)系；并列雙管道在0-3000Hz頻域內(nèi)存在臨界間距，使得噪聲輻射強度最大；不同的排列方式會影響三管道的聲輻射特性；氣流沖擊管排陣列后的遠場聲輻射隨管排數(shù)的增加而增強。與相關(guān)的理論研究對比表明，基于流體動力學(xué)模擬仿真的多管道繞流流場及聲輻射特性研究具有一定的可行性，為深入研究多管及管排的聲輻射機理與特性提供了參考。關(guān)鍵詞：多管道；管道風(fēng)吹聲；計算氣動聲學(xué)；大渦模擬；渦聲理論I華北電力大學(xué)碩