Page 153 - 《应用声学》2024年第1期

第 43 卷 第 1 期 施红旗等： 船用三通调节阀流 -固耦合噪声数值模拟 149

图 18 为 80% 开度下三通调节阀及阀控管系在 4 三通调节阀实际工作工况下60％开度噪
1700 Hz、3060 Hz、3780 Hz 频率下的声指向性曲线 声分析
图。如图 18 所示，在三通调节阀外部设置两条圆周
采用与 80% 开度相同的数值模拟方法，分析
型声指向性曲线，分别命名 Line1 和 Line2。声指向
三通阀 60% 开度声学特性。得到各个监测点在
性曲线按圆周方向 360°分布，监测点间隔 10°，共由
20 ∼ 5000 Hz 频率范围内的总噪声声压级，详见
36 个监测点组成。将声指向性曲线的声压值转化
表 7。由表 7 可知，三通调节阀在实际工作工况下
极坐标。图18(a)Line1 指向性曲线反映了三通调节
60%开度的噪声同样满足要求。
阀在 XOZ 平面的噪声指向性。由图 18(a) 可以看
出，1700 Hz与3780 Hz下三通调节阀噪声声压级在 表 7 60% 开度下三通调节阀各个监测点处声压级
XOZ 平面圆周方向分布均匀；在 3060 Hz 下，阀门 Table 7 Sound pressure level at each moni-
主通管道方向与阀门管道方向，即0°与170°方向噪 toring point of three-way control valve under
声声压值较小。图18(b)Line2指向性曲线反映了三 60% opening
通调节阀 XOY 平面的噪声指向性。由图 18(b) 可 工况 声压监测点 声压级/dB(A)
以看出，1700 Hz 与 3060 Hz 下声指向性分布均匀； 28688 51.21
在3780 Hz下，三通调节阀在阀后管道，即0°方向噪 29559 52.08
声声压值大于其他方位声压值。 实际工作工况 60% 开度 29139 50.64
29119 49.87
90O 1700 Hz 29539 51.71
60
120O 60O 3060 Hz
50 3780 Hz 29549 49.2
40 平均声压级 50.79
30 150O 30O
20 声压频谱图如图19所示。由图19可知，各个监
ܦԍϙ/dB(A) 10 0 0 180O 0O 测点的声压频谱曲线图不完全一致，但总体声压级
10
分布趋势一致。60%开度下三通阀调节阀的噪声成
20
30 210O 330O 分在500 Hz以下声压级较小，在1700 Hz、3540 Hz、
4100 Hz频率下声压级较大。
40
50 60
240O 300O
60
270O
40
(a) Line1 జጳˀՏᮠဋʾܦૉՔভڏ
90O 1700 Hz 20
60
120O 60O 2420 Hz ܦԍ/(NSm -2 ), dB 28688
50 3060 Hz 0 29559
40 29139
30 150O 30O -20 29119
29539
20 -40 29549
ܦԍϙ/dB(A) 10 0 0 180O 0O 1000 2000 3000 4000 5000
10
ᮠဋ/Hz
20
三通调节阀不同监测点的声压频谱图
图 19
30 210O 330O Fig. 19 The sound pressure spectrum of different
40
monitoring points of three-way control valve
50
240O 300O
60
270O 图 20 为 60% 开度下三通调节阀及阀控管系在
(b) Line2 జጳˀՏᮠဋʾܦૉՔভڏ 1700 Hz、3540 Hz 和 4100 Hz 频率下的声指向性曲
线图。在 60% 开度三通调节阀外部设置两条圆周
图 18 三通调节阀 80% 开度下声指向性曲线图
Fig. 18 Acoustic directivity curve of three-way con- 型声指向性曲线，分别命名 Line3 和 Line4。声指向
trol valve with 80% opening 性曲线按圆周方向 360° 分布，监测点间隔 10°，共