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作者:宋凯耀;靳国永;叶天贵;刘志刚;
单位:哈尔滨工程大学动力与能源工程学院;
摘要:针对突扩管管内流噪声降噪问题,本文研究了粘弹性流体在突扩管内的流噪声特性,并揭示了其降噪机理。通过将表面活性剂与水混合,可以得到粘弹性流体,以此控制突扩管内流噪声。基于具有佩特林近似的有限可延展非线性弹性(FENE–P)本构模型,利用Fluent的UDF将其植入N–S方程,结合大涡模拟和Ffowcs Williams–Hawkings方法,对雷诺数为8000、最大聚合物拉伸长度为10、魏森贝格数(We)为0.1至12条件下的突扩管内粘弹性流体流噪声进行计算分析。结果表明:当We到达一定值后,粘弹性流体能够使流场流动趋于稳定,延后涡在管内突扩段的产生位置,从而抑制大涡的发展与形成,降低低频噪声,并且能够显著降低管路内部及管壁处脉动压力和脉动速度,从声源处降低流噪声;随着We的升高,降噪效果增强,降噪频率范围提升,然而,当We超过一定数值后降噪效果将达到阈值。
关键词:粘弹性流体;;流噪声;;突扩管;;降噪
基金资助:国家自然科学基金资助项目(52241101;52225109)