Page 124 - 《应用声学》2025年第2期

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300 (4) 对于总长度一定的波纹管，管路等效声速
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295
ေ᝷ፇ౧ 随波纹腔体深度、波纹腔体宽度的增大而降低，随
290 ͌ᄾፇ౧
波纹节距增大略有升高。
285
280
ᮠဋ/Hz 275 2.74% 1.88% 1.06% 参 考 文 献
270 3.22% 3.08%
[1] 王亚军, 周浩洋, 马方超, 等. 运载火箭增压输送系统 [M]. 北
265
京: 中国宇航出版社, 2020: 283–285.
260
[2] 闫松, 谭永华, 陈建华. 波纹管流体诱导振动研究进展 [J]. 火
255 箭推进, 2014, 40(2): 16–21.
250 Yan Song, Tan Yonghua, Chen Jianhua. Research
3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5
progress of flow-induced vibration of bellows[J]. Journal
p c /mm
of Rocket Propulsion, 2014, 40(2): 16–21.
图 9 一阶轴向模态频率随波纹节距变化曲线 [3] 石教华, 赵江, 王毅, 等. 车内某高频噪声的分析和优化控
制 [J]. 应用声学, 2019, 38(3): 358–363.
Fig. 9 First order axial mode frequency vs pitch
Shi Jiaohua, Zhao Jiang, Wang Yi, et al. Analysis and
optimization of a high frequency noise in pickup’s cab[J].
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在波纹管准一维声波模型的基础上，推导一般 whistling of corrugated pipes: Effect of pipe length and
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可压缩流体的壁面导纳表达形式，得到适用于一般
78–108.
可压缩流体的波纹管等效声速计算公式。通过有限 [5] Popescu M, Johansen S T. Acoustic wave propagation in
元法计算研究了多种不同结构、气液两种不同介质 low mach flow pipe[C]. 46th AIAA Aerospace Sciences
Meeting and Exhibit, Reno, Nevada, 2008.
的波纹管声学模态，与理论公式对比，验证理论模型
[6] Rajavel B, Prasad M G. Acoustics of corrugated pipes:
的适用性，并分析波纹管等效声速的影响因素，得到 A review[J]. Applied Mechanics Reviews, 2013, 65(5):
如下结论： 050801.
(1) 波纹结构使管路等效声速降低，降低程 [7] Gerlach C R. Flow-induced vibrations of metal bel-
lows[J]. Journal of Engineering for Industry, 1969, 91(4):
度与波纹几何形状和介质属性相关。对于空气和 1196–1202.
N 2 O 4 介质，常见波纹管结构的等效声速与直管相 [8] Silverman M P, Cushman G M. Voice of the dragon:
比降低约7%。 The rotating corrugated resonator[J]. European Journal
of Physics, 1989, 10: 298–304.
(2) 对比仿真和理论计算得到的一阶轴向模态 [9] Elliott J W. Corrugated pipe flow: Lecture notes on the
频率和等效声速，仿真结果与理论计算结果差异在 mathematics of acoustics[M]. London: Imperial College
4% 以内，证明所建立模型对理想气体和一般可压 Press, 2005.
[10] Tonon D, Hirschberg A, Golliard J, et al. Aeroacoustics of
缩液体均适用，且准确性良好。 pipe systems with closed branches[J]. International Jour-
(3) 对于常用的波纹管尺寸，即d c /D 在0.085∼ nal of Aeroacoustics, 2011, 10(2–3): 201–276.
0.160、l c /D 在 0.02 ∼ 0.065、p c /D 在 0.025 ∼ 0.160 [11] 马鸿宇. 管路深腔涡声耦合实验研究 [D]. 上海: 上海交通大
学, 2019.
范围内时，理论公式有较好的精度，波高过高、波宽
[12] 蒋刘义. 输气站场管道流体诱发振动机理研究 [D]. 北京: 中
过大或过小时，理论计算与仿真结果偏差增大。 国石油大学 (北京), 2021.