Flow-induced Noise and Vibration Analysis of a Piping Elbow with/without a Guide Vane

The effect of a guide vane installed at the elbow on flow-induced noise and vibration is investigated in the range of Reynolds numbers from 1.70×10^5 to 6.81×10^5, and the position of guide vane is determined by publications. The turbulent flow in the piping elbow is simulated with large eddy simulation （LES）. Following this, a hybrid method of combining LES and Lighthill＇s acoustic analogy theory is used to simulate the hydrodynamic noise and sound sources are solved as volume sources in code Actran. In addition, the flow-induced vibration of the piping elbow is investigated based on a fluid-structure interaction （FSI） code. The LES results indicate that the range of vortex zone in the elbow without the guide vane is larger than the case with the guide vane, and the guide vane is effective in reducing flow-induced noise and vibration in the 90° piping elbow at different Reynolds numbers.     

车客渡船舱室噪声预报与控制

针对新设计的100 m级海峡车客渡船开展舱室噪声预报和控制研究。使用统计能量分析（SEA）软件VA One预报所有舱室的噪声,由经验公式得到喷水激励、主辅机、泵体和风机等设备的结构噪声和空气噪声,并加载间接式通风空调口振动的实测值。采用特性分析的方法讨论结构噪声和空气噪声的传播方式,结果表明,结构噪声比空气噪声传播得更远。分析不同舱室的主要噪声来源,发现船舶下层结构,即艏楼甲板以下舱室的噪声主要来自机舱内,而上层建筑舱室的主要噪声则间接来自通风空调口。对于噪声超标的舱室,采取敷设阻尼材料和吸声材料以及加装消声器的减振降噪措施。研究表明,统计能量法适用于船舶设计阶段的噪声预报和声学优化计算,所得数据可为今后100 m级实船设计提供参考依据。     

一种非均匀环肋圆柱壳振动与声辐射性能研究

引入圆柱壳圆截面内运动假设,利用模态法推导非均匀环肋圆柱壳模态机械阻抗解析式;通过模态机械阻抗控制法,围绕激励力位置设置阻抗增强肋骨,构造一种非均匀环肋圆柱壳;采用FEM/BEM法对该非均匀环肋圆柱壳振动与声辐射性能进行研究,并通过模型振动试验与普通环肋圆柱壳进行对比分析。研究表明：通过增大环肋机械阻抗、合理地布置阻抗增强环肋位置构造的非均匀环肋圆柱壳,可有效降低结构振动响应和辐射噪声水平,具有较好的振声性能。     

叶轮旋向对喷水推进器噪声性能的影响

文章运用计算流体力学和直接边界元方法计算叶轮旋向对喷水推进器水下辐射噪声性能的影响。首先,采用计算流体力学方法计算和分析了某喷水推进泵的裸泵性能曲线,并与厂商数据比较以验证CFD计算方法;然后,计算某“船体+流道+喷水推进泵”的稳态流场,在此基础上计算喷泵内的非定常流场,并获得了叶轮叶片、导叶叶片、轮毂和外壳壁面上的偶极源以及固体壁面上的单元和节点信息;最后,采用直接边界元方法计算喷水推进泵的声场分布。结果表明：喷泵内最大压力脉动在叶轮进口处,压力脉动幅值从轮毂到轮缘逐渐增大;叶轮进口处的压力脉动幅值外旋泵比内旋的大,但在叶轮和导叶相互作用区域则相反;在10～1000 Hz内,叶轮和导叶相互作用区域对于辐射噪声的贡献是最主要的;内旋泵的总声压比外旋泵的总声压级大2.4 dB。     

大型油船舱室噪声评估与控制

随着国际海事组织对船上噪声控制要求的提高及强制规则的出台,船舶噪声级成为民船设计中需要重点关注的指标之一。为了满足船上噪声限值要求,声学设计工作需要纳入船舶设计流程中。文中针对船舶结构和噪声源的特点,在采用统计能量方法评估船舶声学设计效果的基础上,对不满足限值要求的舱室提出相应的控制措施,保证了该船舱室噪声满足MSC337的限值要求。大大提高了船舶声学设计的效率。     

锁相环频率合成器相位噪声改善方法研究

介绍单环锁相环频率合成器的结构,详细分析了锁相环相位噪声特性,提出了锁相环相位噪声的改善措施,并由此引出了对目前比较常用且能有效降低相位噪声的锁相频率合成器结构的分析与研究。阐述了这些频率合成器的结构,比较了它们的优缺点。为工程应用提供了一些有价值的参考。     

潜艇螺旋桨直接辐射噪声的数值计算

采用计算流体力学与声学边界元方法相结合求解了潜艇尾部大侧斜螺旋桨的直接辐射噪声.与一般螺旋桨噪声计算不同的是,螺旋桨非定常计算时引入了潜艇尾部桨盘面的速度分布作为非均匀来流,能够提供更加真实的螺旋桨脉动压力源场.提取桨叶表面的声偶极源项后,采用边界元方法,求解FW-H方程,得到了螺旋桨空间测点的声压谱和总声级.桨盘面速度分布由全附体潜艇粘性流场数值计算得到,其可信性由艇体表面的压力系数与试验值的比较给予了验证.螺旋桨数值模型的可信性由敞水特性预报值与试验值的比较进行了验证.     

钢轨声辐射特性的数值计算方法

声辐射系数是轮轨噪声预测的重要参数,用边界元方法预测声辐射系数,并以钢轨为例,计算了垂向和横向声辐射系数。计算结果表明:625 Hz以下,钢轨的横向、垂向声辐射系数随频率呈线性变化;1000 Hz以下钢轨的横向声辐射系数强于垂向声辐射系数;1000 Hz以上垂向声辐射系数大于横向声辐射系数,垂向声辐射系数在1000 Hz以上有两个峰值,分别在2000 Hz和5000 Hz;在1500 Hz~3000 Hz范围内钢轨垂向声辐射系数较大,这个频率内以垂向振动对声的贡献最大,这也是钢轨噪声的主要贡献频率;在5000 Hz附近要弱于2000 Hz附近的声辐射系数。该方法能很好地预测结构的声辐射系数,较好地解决了振动与噪声之间的联系问题,为轮轨噪声预测开辟了一条途径。     

铁路软卧车不同运行速度下车内噪声分布规律研究

运用多通道噪声测试与分析系统对铁路软卧车进行了多通道同步噪声测试,分析了铁路软卧车车内噪声在不同运行速度下的分布规律,为我国新造铁路客车的防噪降噪设计提供了依据。     

第六次铁路提速对沿线环境噪声的影响研究

研究目的：针对第六次铁路大提速前后铁路沿线环境噪声变化情况进行研究，以减少人们对沿线环境噪声污染程度增加的担忧。研究方法：对影响沿线铁路环境噪声的4个主要因素，即机车类型、列车运行速度、列车通过频率和轨道状态，进行理论分析，并对第六次铁路提速前后毗邻沪宁线和沪杭线的上海某住宅小区环境噪声进行实地监测，然后将理论和实地监测结果进行相互验证。研究结果：提速前后铁路沿线环境噪声变化不大。研究结论：实施铁路提速后，列车运行速度有了明显提高，而且又没有对环境造成不良影响，取得了较好的经济和社会效益。