[發(fā)明專利]一種三通和四通管路的噪聲優(yōu)化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811214924.6
• 申請(qǐng)日: 2018-10-18
• 公開（公告）號(hào): CN109388893B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉全忠;徐科繁;黃璐;王興茹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/23
• 分類號(hào): G06F30/23;F16L55/033;G06F119/10
• 代理公司: 哈爾濱市陽(yáng)光惠遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23211
• 代理人: 安琪

本發(fā)明提出了一種三通和四通管路的噪聲優(yōu)化方法，屬于管路噪聲優(yōu)化技術(shù)領(lǐng)域。所述優(yōu)化方法利用FLUENT6.3作為求解器對(duì)原型、斜交型、圓弧形三通和四通管路以及三通和四通管路主管和支管相交處倒圓后的流體流動(dòng)進(jìn)行流場(chǎng)和聲學(xué)計(jì)算，并對(duì)其計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析獲取噪聲分布特性，然后根據(jù)噪聲分布特性確定減小管路內(nèi)流體噪聲的三通和四通管路優(yōu)化方案。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種三通和四通管路的噪聲優(yōu)化方法，屬于管路噪聲優(yōu)化技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

三通、四通是管路中的重要附件。流體流經(jīng)三通、四通時(shí)水流變形、方向變化、速度重新分布，不僅由于質(zhì)點(diǎn)間進(jìn)行劇烈動(dòng)量交換消耗大量的機(jī)械能而存在局部水力損失，用常規(guī)設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)出來(lái)的三通、四通不僅流動(dòng)阻力較大，而且容易引起管路系統(tǒng)的較高量級(jí)的振動(dòng)與噪聲，特別是在流速大且管路分支較多的復(fù)雜管路系統(tǒng)中，現(xiàn)有的管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)中往往不考慮此類管路附件的流動(dòng)噪聲問題，或者僅從降低管路附件的流動(dòng)損失角度出發(fā)進(jìn)行優(yōu)化。從應(yīng)用上減振降噪的必要性出發(fā)，需要提出一種新的管路附件優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，以解決對(duì)振動(dòng)噪聲指標(biāo)有較高要求的管路系統(tǒng)中該類附件的優(yōu)化設(shè)計(jì)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有優(yōu)化方法的無(wú)法適用于對(duì)減振降噪有較高要求的管路系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)問題，提出了一種三通和四通管路的噪聲優(yōu)化方法，所采取的技術(shù)方案如下：

一種三通和四通管路的噪聲優(yōu)化方法，所述優(yōu)化方法的具體過程包括：

步驟一：采用FLUENT6.3作為求解器，對(duì)原型三通和四通管路進(jìn)行流場(chǎng)和聲學(xué)計(jì)算，獲得原型三通和四通管路的分流計(jì)算結(jié)果和合流計(jì)算結(jié)果；

步驟二：根據(jù)所述原型三通和四通管路的分流計(jì)算結(jié)果和合流計(jì)算結(jié)果，對(duì)原型三通和四通管路中的噪聲情況進(jìn)行分析，獲得原型三通和四通管路的噪聲分布特性；

步驟三：根據(jù)原型三通和四通管路的噪聲特性，每隔10°調(diào)整一次所述原型三通和四通管路中主管與支管間的夾角，形成斜交型三通和四通管路；

步驟四：采用FLUENT6.3作為求解器，對(duì)每次調(diào)整主管與支管間的夾角后所形成的斜交型三通和四通管路進(jìn)行流場(chǎng)和聲學(xué)計(jì)算，獲得斜交型三通和四通管路的分流計(jì)算結(jié)果和合流計(jì)算結(jié)果；

步驟五：根據(jù)所述斜交型三通和四通管路的分流計(jì)算結(jié)果和合流計(jì)算結(jié)果，對(duì)斜交型三通和四通管路中的噪聲情況進(jìn)行分析，獲得斜交型三通和四通管路的噪聲分布特性；

步驟六：采用FLUENT6.3作為求解器，對(duì)圓弧型三通和四通管路進(jìn)行流場(chǎng)和聲學(xué)計(jì)算，獲得圓弧型三通和四通管路的分流計(jì)算結(jié)果和合流計(jì)算結(jié)果；

步驟七：根據(jù)所述圓弧型三通和四通管路的分流計(jì)算結(jié)果和合流計(jì)算結(jié)果，對(duì)圓弧型三通和四通管路中的噪聲情況進(jìn)行分析，獲得圓弧型三通和四通管路的噪聲分布特性；

步驟八：采用FLUENT6.3作為求解器分別對(duì)原型、斜交型和圓弧型的三通和四通管路主管和支管相交處倒圓后的流體流動(dòng)進(jìn)行流場(chǎng)和聲學(xué)計(jì)算，獲得主管和支管相交處倒圓后的分流計(jì)算結(jié)果和合流計(jì)算結(jié)果；

步驟九：根據(jù)所述主管和支管相交處倒圓后的分流計(jì)算結(jié)果和合流計(jì)算結(jié)果，對(duì)主管和支管相交處倒圓后的噪聲情況進(jìn)行分析，獲得主管和支管相交處倒圓后的噪聲分布特性；

步驟十：結(jié)合原型三通和四通管路的噪聲分布特性、斜交型三通和四通管路的噪聲分布特性、圓弧型三通和四通管路的噪聲分布特性以及管和支管相交處倒圓后的噪聲分布特性，確定減小管路內(nèi)流體噪聲的三通和四通管路優(yōu)化方案，進(jìn)而獲得噪聲優(yōu)化的三通和四通管路。

進(jìn)一步地，所述原型三通和四通管路的流場(chǎng)和聲學(xué)計(jì)算過程包括：

步驟1：采用不可壓流動(dòng)的N-S方程對(duì)原型三通和四通管路內(nèi)部流體流動(dòng)的規(guī)律進(jìn)行描述，并利用壁面函數(shù)法求解管路內(nèi)部流場(chǎng)的N-S方程；