有限空间水射流互感器噪声


一、概述
射流噪声是一门随亡航地事业的进步而开展起来的新兴学科。早在19世纪,Stokes和Rayleigh就研究了液体的发生机理,认识到以扰动的质量和力作为声源的作用。到20世纪50年代,英国学者Lighthill发现紊流切应力也可起到声源的作用,并提出了四极子源理论。动力源及紊流切应力源的普遍发声方程,并利用此方程,考察自由空气射流的声场特性,得出了声辐射功率与射流出口速度之间的8次方关系,从而反式建立了射流噪声的声模拟理论。多年来,国内外声学工作者们的勤奋使射流噪声的研究在理论模拟、试验好工程应用等方面有了很大进展。
就目前射流噪声的研究现状来看,无论是气体的,还是液体的,主要都是针对单股自由射流来进行的。有限和部分受限射流噪声的研究也绝大多数是以气体单股射流为研究对象的。今年来,流体管道输送技术的开展及射流泵、喷射器、射流混合反应装置在生产中的普遍应用,提出了一个新的课题——有限空间的液体射流噪声。
作者在剖析国内外有限空间液压机射流噪声研究情况的基础上,用Lighthill声学模拟理论解释了有限空间水射流噪声的发声机理及声源特征。采用水听器及时间平均模型分离法,测出了圆柱体有限空间内淹没水圆形射流、环形射流及引射射流声场的模型声压频谱与能谱稀度曲线。通过计算机进行数据处理,得出了各种不同工况下的能谱曲线及声转换率随特征马赫数的变化曲线。从而揭示了各种不同工况下,射流内部声场的能量特性及频率特性,填补了国内外这方面的空黑。
(六)结论
依据声场的模型分离技术,用时间平均模型分离法对圆柱体长直管段中的有限空间轴对称圆形、环形淹没水射流及水引射射流噪声场进行了试验研究,得出如下结论。
1.低马赫数水射流声场中喷射器只呈现平面声波。
2.单股圆射流噪声场在很大程度上决订于射流马赫数。其声转换率与马赫数的6次方成反比,主要声源是偶极子性质的。
3.环形射流声场受边界影响很大,其活性炭口罩声转换率与马赫数的1.3次方成反比。
4.当工作流量较小时,引射射流声场的声转换率与动量比的0.25次方成反比,当工作流量较大时,随亡流量比的加大,射流声场特性呈现一反复变化过程。
5.射流噪声场在喷嘴附近一段距离内,随轴向距离的增加而衰减到一订远处后,声场能量基本上保持订值。

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