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单扩张腔消声器流场特性研究

 
 
发布时间:  2012年12月10日 15:41:25
发布IP:  114.237.141.177
商家:  连云港利源电力节能设备有限公司

www.guolufj.com通过以上边界条件的设置,对单扩张腔消声器的内部流动进行三维数值计算与分析,对其内部流场的压力、速度、湍流强度等进行监测与研究,从而判定消声器内部结构设计的合理性。
消声器纵剖面上速度与湍流强度云图可以看出,消声器内部流场为一湍流度较大的流场,由于消声器的进出口处截面突变,流体的流动发生较大的变化,流动的总压与静压发生变化的梯度较大。从消声器纵剖面上的速度矢量图与湍流强度云图可以看出,膨胀腔轴线附近的气流速度较高,而远离轴线处气流速度较低,在出口管处气流速度达到最大值。膨胀腔的左侧区域内气体流动较为平稳,而膨胀腔右侧气流紊乱,形成椭圆形的旋涡,旋涡尺寸较大,但涡流处气流速度较低,因此该处产生再生噪声的可能性不大。膨胀腔与出口管的连接处流动最为紊乱,湍流强度最大。综合以上分析知,截面的突变是造成流动紊乱和阻力损失的主要原因,同时膨胀腔右侧椭圆形的旋涡也是产生阻力损失的原因。鉴于以上的内部流动分析,对消声器内部结构进行适当的改动,通过对进口管设置一定的内插管形式,以改变消声器内部的流动,从而降低流动阻力。对上述改进结构的消声器进行同等的边界条件设置,进行流动计算与分析。通过设置一定的内插管,可有效改善内部流场的分布,从而有效降低消声器的流动阻力损失。
消声器外壁面的温度相对较高且分布较不均匀,呈现出一定的温度梯度。其表面温度最高处达450℃,对外产生较大的热交换,给机舱温度带来一定的影响,是机舱温度较高的重要热源之一。消声器的进出口段由于截面较小,内部流动速度较高,其表面温度比扩张器段相对低一些,特别是在扩张腔的左右端面速度滞止区,由于流动速度很低,存在一定的涡流现象,造成壁面温度较高。因而在船舶机舱管路设计时,需根据消声器温度场的计算结果对其进行热绝缘包覆(通常采用隔热玻璃棉,包覆层厚度一般为40~60mm)。以上文章转自:http://www.guolufj.com/case/842.html



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