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真空科学与技术学报2025年第06期:基于有限元分析与声学实验的夹管式真空界面阀气动噪声特性研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:连加俤;李朋飞;陈皇凯;许静;潘威;

单位:中国计量大学机电工程学院;国家电投集团江西电力工程有限公司南昌分公司;杭州电子科技大学机械学院;台州海百纳船舶设备股份有限公司;

摘要:气动噪声是真空界面阀在真空排污系统运行中面临的一个关键问题,在公共场所噪声显著影响用户体验,减少真空界面阀工作时的气动噪声尤为重要。文章围绕自主设计的夹管式真空界面阀,采用有限元分析(FEA)方法与声学实验相结合的方式,全面探究了阀门在不同开度、压强和结构条件下的噪声特性。有限元分析采用Proudman宽频噪声预测模型及ANSYS Fluent中的FW-H方程求解器实现Lighthill声类比,实验验证通过自制测试平台、噪声传感器以及LabVIEW数据采集软件完成。研究结果表明,阀门开度从20%增至100%时,涡流结构改变使噪声降低达10.4%;压强在0.035 MPa至0.065 MPa递增过程中,各频率端声压级随涡流增强而升高;阀芯水平端面距离从33 mm扩至50.5 mm,噪声降低幅度达5.1%。仿真计算与实验测试结果高度契合,有力地证明了噪声有限元分析方法的准确性与可靠性,为夹管式真空界面阀的噪声控制提供了有力的理论依据,并为类似阀门的噪声控制提供了有益的参考。

关键词:真空界面阀;;气动噪声;;宽频噪声;;有限元分析;;频谱特性

基金资助:浙江省自然科学基金探索公益项目(LTGS23E060002)