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摘要：过去几十年,叶轮机械气动声学现象一直被各种探讨机构所深入探讨。航空航天工业是这一领域探讨的主要驱动力,因为噪音不足得到了人们越来越多的关注。气体介质的声共振,会产生强大的激振源,这一观点己被人们所广泛认同。但对于离心式压缩机来说与此观点相关的机理和论述却知之甚少。气体介质的声模态特性被认为是导致部件失效的根本理由。本论文运用声模态仿真计算、有限元策略、频谱浅析、运转模态试验策略等手段,以离心式压缩机为探讨对象,对其进行了声模态仿真浅析、结构运转模态试验浅析和有限元浅析、压力脉动测试、噪声源识别等多项工作。本论文具体工作如下：(1)噪声源定位。声强测量是噪声源定位的最有效策略。本论文通过采取离散点声强测量对机组进行数据采集,得出噪声源的分布情况和频谱特点。结果证明：管道和压缩机空腔是主要的噪声源。噪声源定位为后续的压力脉动测试和声模态仿真模拟奠定了基础。(2)压力脉动测试。压力脉动是影响压缩机工作的重要因素。通过对噪声源定位,找到了主要噪声部位和频谱范围。通过对不同工况下测点的压力脉动测试,证实有叶扩压器比无叶扩压器产生的压力脉动大；(3)声模态模拟和验证。通过论述浅析和数值模拟计算,得出管道和压缩机空腔声模态的固有频率,并通过试验验证声模态引起的气流激振对结构产生巨大冲击；并对结构模态进行浅析。利用ANSYS浅析管道试验台的固有频率,证实管道的振动与结构模态无关。通过对压缩机机体的运转模态测试,证实叶片通过频率处压力脉动的产生与机组的结构动态特性无关。目前,对于压缩机组声模态特性的探讨并不多。通过本论文探讨,不仅为延长压缩机部件的利用寿命,提升压缩机组的振动特性,而且对增强压缩机的安全性和可靠度具有重大作用,为降低由声共振引起的压缩机破坏及压缩机的改善设计提供了重要依据。关键词：声模态论文声共振论文噪声源识别论文压力脉动论文离心式压缩机论文
摘要4-5
Abstract5-9
1 绪论9-19
1.1 课题探讨作用9-10
1.2 压缩机组流体激振情况国内外探讨概况10-15
1.2.1 不稳定流动造成压缩机部件破坏的机理探讨10-11
1.2.2 基于声共振的压缩机部件破坏机理探讨11-15
1.3 主要运用软件介绍15-17
1.3.1 LMS软件介绍15-16
1.3.2 Sopdworks软件介绍16
1.3.3 ANSYS软件介绍16-17
1.4 本论文主要探讨内容17-19
2 压缩机噪声源定位19-31
2.1 噪声源定位策略19-23
2.1.1 声强测试系统主要参数20-21
2.1.2 声强测量原理21-23
2.2 压缩机声强测试23-25
2.3 声强测试结果浅析25-29
2.4 本章小结29-31
3 设计参数对压力脉动影响的浅析31-41
3.1 压缩机压力脉动实验测试浅析31-33
3.1.1 压力脉动测试系统介绍31-33
3.2 压力脉动实验结果浅析33-39
3.3 影响压力脉动的因素浅析39
3.4 本章小结39-41
4 管道声模态特性探讨41-57
4.1 管道声模态论述基础41-44
4.2 管道空腔声模态计算44-51
4.2.1 管道声模态的论述计算44-47
4.2.2 管道声模态的仿真计算47-51
4.3 管道声模态实验验证51-56
4.3.1 管道声模态实验测试和数据浅析53-56
4.4 本章小结56-57
5 压缩机空腔声模态特性探讨57-67
5.1 压缩机空腔声模态仿真计算57-60
5.2 压缩机声模态下压力脉动试验60-62
5.3 机组运转模态测试62-66
5.3.1 运转模态计算策略62-64
5.3.2 机组运转模态测试浅析64-66
5.4 本章小结66-67
结论67-69