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滑阀真空泵的噪音与振动控制研究引言：真空泵是广泛应用于工业领域的一种设备，用于排出管道或容器内的空气。
然而，由于其工作原理和结构的特点，常常会产生噪音和振动，给人们的工作和生活带来困扰。
因此，对于滑阀真空泵的噪音与振动控制进行研究，不仅能改善工作环境，提高生产效率，还能帮助保护工人的健康和设备的使用寿命。
1. 滑阀真空泵的工作原理和结构滑阀真空泵是一种常见的真空泵类型，其工作原理基于滑阀的打开和关闭来实现气体的吸入和排出。
其结构由电机、滑阀、气缸、气道等部分组成。
在工作过程中，电机带动滑阀进行周期性的打开和关闭，通过吸入气体和排出气体，形成真空。
2. 噪音产生的原因及影响滑阀真空泵在工作中常常会产生噪音，主要来源于以下几个方面：(1) 机械振动：由于电机和滑阀的运动，使得设备产生振动，进而产生噪音。
(2) 空气流动噪音：在吸气和排气的过程中，由于气体流动的速度和压力变化，会引起空气的震荡和噪音的产生。
(3) 结构共振：泵体和泵配件在特定频率下共振，产生高频噪音。
(4) 机械摩擦噪音：在滑阀、轴承等部件相互摩擦时，会产生噪音。
这些噪音不仅会影响工作环境，也会对生产效率和工作人员的健康造成影响。
长期暴露在高噪音环境中会导致听力损伤、情绪紊乱等问题。
3. 噪音和振动控制方法为了减少滑阀真空泵的噪音和振动，以下提供几种常见的控制方法：(1) 耐噪音设计：在设备设计阶段，可以通过选择合适的结构材料、合理布局和减振措施等，减少噪音和振动的产生。
(2) 噪音隔离：通过使用合适的隔音材料和隔音设备，如隔音罩、隔音板等，将噪音从源头隔离，减少传递和扩散，从而降低噪音水平。
(3) 振动控制：通过增加设备的稳定性、使用阻尼材料和减振器等，减少设备振动的传导和扩散，从而降低振动水平。
(4) 参数优化：通过调整工作参数，如气体流速、压力等，可以减少噪音和振动的产生。
(5) 维护保养：定期检查和维护设备可以确保其良好的工作状态，减少噪音和振动的产生。
电厂管道、阀门振动造成的危害分析及处理措施研究摘要：社会不断发展背景下，各行各业生产发展速度日益增加，对电力需求也逐渐增大。
但是，当下我国电力产业主要依赖火力发电，火力电厂中若系统管道及阀门产生振动，将影响整体系统稳定性，进而影响生产和生活的正常用电。
为提高电力系统稳定性，文章对电厂管道、阀门振动危害详细分析，并对具体处理措施详细分析，旨在为优化电厂管道及阀门振动奠定坚实基础。
关键词：电厂；管道；阀门；振动；危害；处理措施当下火力发电厂，通过燃料燃烧加热，驱动水蒸气，推动电力装置产生电力，在电力系统中，阀门及管道稳定性直接决定系统运行效果[1]。
在发电技术不断进步背景下，火电厂单机容量大大增加，对阀门及管道稳定性提出新的要求。
但是，管道及阀门受材料、质量等多方面因素限制，实际使用中常出现管道振动，严重影响管道稳定性，导致管道及阀门易损，寿命缩短，严重的甚至导致管道及阀门开裂，污染周围环境，影响电厂安全性。
1.电厂管道及阀门振动可能造成的影响电厂管道及阀门对应动态及静态的盈利分析具有相对性，其对应的构建破坏属于疲劳性破坏，振动响应上可采用时间函数合理表示[2]。
在原理管道阀门的疲劳性损坏上，其主要是管道和阀门高程度循环，导致破损发生；低循环疲劳也会引起破损出现。
此外，电厂管道及阀门产生振动的原因具有多样性，应正确分析振动可能造成的危害，进而针对可能出现的振动制定对应的解决措施，以达到减振效果，确保电厂稳定供电。
1.1振动影响管道及阀门寿命振动将导致阀门及管道徒增机械运动，导致运动部位产生大量金属疲劳，最终影响阀门及管道的实际使用寿命。
若管道及阀门为经过合理的维护处理，长久发展下，振动幅度增加，电力生产中易出现破裂现象，导致意外损失出现，影响电力生产稳定性。
1.2对原本发电系统造成破坏管道及阀门不断产生振动，也会对周围设备稳定性造成严重影响，破坏发电系统中其他设备稳定性。
大量的振动产生，导致管道及阀门连接部位连接效果下降甚至失效，對系统连接造成破坏，进而间接导致接管座产生开裂，输水管受到影响，发生断裂，支吊架失效，整体发电系统不稳定因素饥饿中不断，导致灾难性事故出现[3]。
气动调节阀出现波动振荡或振动的原因及处理方法1.阀门失调：阀门的失调是最常见的波动、振荡或振动的原因之一、失调可能是由于阀门安装不当、内部部件磨损或粘附造成的。
处理方法包括重新调整阀门的位置和方向，更换磨损的部件或清洁粘附的部件。
2.阀门带宽不当：阀门的带宽是指流量变化与阀门位置变化的比率。
如果阀门的带宽不当，就可能导致波动、振荡或振动。
处理方法包括调整阀门带宽，使其适应实际流量需求。
3.空气源压力不稳定：气动调节阀通常使用空气作为动力源。
如果空气源的压力不稳定，就可能导致阀门波动、振荡或振动。
处理方法包括检查和调整空气源的压力，确保其稳定。
4.管道震荡：管道震荡是由于流体在管道中流动引起的机械振动。
这种振动可能会传导到气动调节阀，并导致波动、振荡或振动。
处理方法包括增加管道的刚度和稳定性，减少流体的速度和压力，或使用吸振器减震。
5.控制系统失效：控制系统的失效可能导致气动调节阀波动、振荡或振动。
处理方法包括检查和修复控制系统中的故障，确保其正常工作。
6.阀门内部部件磨损或粘附：阀门内部部件的磨损或粘附可能会导致阀门的工作不稳定，从而引起波动、振荡或振动。
处理方法包括定期检查和更换磨损的部件，清洁粘附的部件。
7.过大的媒体压力差：如果气动调节阀在过大的媒体压力差下工作，可能会导致波动、振荡或振动。
处理方法包括减小媒体压力差，或采用耐高压的阀门。
总之，波动、振荡或振动对气动调节阀的正常运行会带来一系列问题。
为了解决这些问题，需要仔细分析可能的原因，并采取相应的处理方法。
定期维护和保养气动调节阀也是非常重要的，以确保其正常工作和长期稳定性。
气动噪音特性的研究与降噪技术气动噪音是指由气体流过物体表面，或是气体在管道运输过程中产生的噪声。
这种噪声会对人们的身心健康产生负面影响，从而引发诸如疲劳、头痛、失眠等问题。
因此，气动噪音的研究与降噪技术变得越来越重要。
气动噪音特性研究是气动噪音降噪技术的基础。
首先，气动噪音与气体流动特性有着密切的关系。
气体的流动是指气体在管道或空气中的流动过程。
这个流动过程中，气体会产生压缩、膨胀等行为，从而产生噪音。
因此，对于不同的气体流动状态，其产生的气动噪音特性也会有所不同。
其次，噪音发生的位置和分布也会影响气动噪音的特性。
例如，噪音在较狭窄的流道中发生时，噪音的频率会更高，并且会有尖锐的尖峰噪音。
而在较宽阔的管道中，噪音的频率会更低，而且会变得更加平滑。
为了降低气动噪音，需要采用不同的降噪技术。
以下是几种常见的气动噪音降噪技术：（一）管道内障碍物降噪技术管道内障碍物降噪技术是通过在管道内部安装障碍物来降低噪音。
这种方法的原理是，障碍物的存在可以减少气体流动的速度，从而减缓气体流动的速度和压力，降低气动噪音的产生。
但是，如果安装的障碍物过多或过大，会对管道流量和压力造成很大的影响，从而影响管道的运行效率。
（二）反射式吸声器降噪技术反射式吸声器降噪技术是通过反射式吸声器来实现的。
反射式吸声器是由多个板块组成的，板块之间留有一定的空隙。
空隙中充满了一种能吸收气体噪音的吸声材料。
当气体通过板块之间的空隙时，气体的噪音能量被吸声材料吸收，从而达到降噪的效果。
这种方法的优点是吸声材料可以进行更换，而且安装简单。
缺点是，随着时间的推移，吸声材料表面会污染或损坏，从而降低吸声效果。
（三）消声器降噪技术消声器降噪技术是通过消声器来实现的。
消声器是由多个膜片组成的，膜片间留有一定的空隙。
空隙中充满了一种能吸收气体噪音的吸声材料。
当气体通过膜片之间的空隙时，空气的振荡会被吸声材料吸收，从而达到降噪的效果。
这种方法的优点是吸声效果好，而且可以适应不同的气流情况。
气动噪声特性的仿真与实验分析在现代制造业中，气动噪声成为了一个重要的问题。
高噪声会影响工作环境，降低工作效率，甚至对工人身体健康构成危害。
因此，在设计气动系统时，需要考虑噪声控制措施，以确保生产的可持续性和卫生安全。
本文将介绍气动噪声特性的仿真与实验分析方法，希望能对噪声控制措施提供参考。
一、气动噪声特性气动噪声特性是指气体在运动过程中产生的声波的音量和频率等特性。
气体流过窄阀门、喷嘴、管道、转子等流动部件时，声场将发生不同程度的波动和压力变化，产生噪声。
气动噪声的特点是发散、复杂、低频、宽频带、不稳定、脉动性强等。
这些特点给噪声控制带来了极大挑战。
二、气动噪声的影响因素1、气体流动参数：如流量、速度、压力、温度等。
2、气体流动的结构：如转子、喷嘴、管道、泵、风机等。
3、气体流动环境：如空气、液体、气体混合物等。
4、气体流动方式：如稳态流动、脉动流动等。
5、气体流动介质：如空气、自然气、蒸汽、燃气等。
三、气动噪声的仿真分析在噪声控制的早期阶段，使用气动噪声仿真分析进行设计和预测是一种常见方法。
现代仿真技术可以使用计算流体力学软件 (CFD) 建立数字模型，并模拟气体流动和声波传播。
仿真分析可以指导噪声控制的设计和实施，节省时间和成本。
四、气动噪声的实验方法虽然气动噪声仿真分析已经成为了常用方法，但实验分析仍然非常重要。
实验可以验证仿真分析的准确性并得出更精确的数据。
在实验中，可以使用声学测量设备如声级计、频谱分析仪等来测量噪声水平。
同时，可以尝试使用各种噪声控制措施，如隔声板、吸声材料等来降低噪声水平。
五、气动噪声控制方法在进行气动系统的噪声控制时，可以尝试以下方法：1、改变气体流动方式：采用稳态流动或远离共振频率的频率，可以降低噪声水平。
2、改变气体流动介质：使用减少气动噪声的流体介质，如油膜、吸声涂层液体等。
3、使用吸声材料和隔声板：通过外部介质材料对气体流动和声场进行隔离，可以降低噪声水平。
、、、密封阀门的振动特性测试与分析密封阀门的振动特性测试与分析密封阀门是工业管道系统中常用的关键组件，其作用是控制管道中的流体。
然而，随着工业技术的发展，使用寿命长、安全可靠的密封阀门已成为行业的追求目标。
因此，对于密封阀门的振动特性测试与分析，就显得尤为重要。
一、密封阀门振动特性的重要性密封阀门在工业管道系统中起着关键的作用，其作用是控制管道中的流体。
如果密封阀门的质量不过关，可能会导致阀门在工作中出现振动、冲击等问题，进而引发管道事故，给工业生产造成不可估量的损失。
因此，对于密封阀门的振动特性进行测试与分析，可有效预防潜在的事故风险，提高阀门的质量，保障工业生产的安全可靠性。
二、密封阀门振动特性的测试方法1.振动传感器法振动传感器法是一种比较常用的密封阀门振动测试方法。
测量时，可将振动传感器固定在阀门上，通过测量阀门的振动特性以及振幅、频率等参数，来判断密封阀门的质量是否过关。
需要注意的是，振动传感器的放置位置以及安装方式会对测试结果产生一定影响，因此在测试时需要进行合理的设置。
2.声学检测法声学检测法是一种非接触式的测试方法，可以有效检测密封阀门的振动特性。
该方法通过测量密封阀门所发出的声音，来判断阀门的质量是否过关。
需要注意的是，该方法的可靠性与环境噪声等因素有关，因此需要在测试前进行合理的环境控制。
3.光学检测法光学检测法是一种比较先进的测试方法，可以通过高速摄像机等设备来捕捉密封阀门在工作中的运动轨迹，进而判断阀门在工作中是否会出现振动等问题。
需要注意的是，该方法的设备投入成本较高，适用性有一定限制。
三、密封阀门振动特性的分析方法1.时域分析法时域分析法是一种常用的密封阀门振动特性分析方法。
该方法将阀门振动信号进行时域分析，可以得到信号的振幅、频率、周期等参数，从而判断阀门是否存在振动、冲击等问题。
需要注意的是，时域分析法对于信号的采样频率、采样点数等参数要求较高，因此在分析前需要进行合理的参数设置。
声音在管道中的谐波和共振声音是由物体振动引起的机械波，在传播过程中会遇到各种障碍和介质。
当声音传播到管道中时，会发生谐波和共振现象。
本文将深入探讨声音在管道中的谐波和共振，并分析其原理和应用。
一、谐波的概念及特点谐波是指振动频率为整数倍于基频的波动现象。
在声音传播过程中，当声源振动频率为f0时，管道中会同时存在频率为nf0的谐波波动。
其中，n是整数倍数。
谐波的特点主要包括以下几个方面：1. 频率：谐波波动的频率是基频的整数倍，即fn = nf0。
2. 波长：谐波波长与基频相同，仅在振动幅度上不同。
3. 振动幅度：谐波波动的振幅会随着传播距离的增加而逐渐减小。
4. 波速：谐波波动的传播速度与基频相同，都满足声速公式。
二、共振的概念及原理共振是指外界周期作用下，被振动系统吸收能量的过程。
在管道中，当声音频率与管道固有频率相匹配时，会发生共振现象。
共振的原理主要包括以下几个方面：1. 管道固有频率：管道固有频率是指管道自身的振动频率。
对于闭管，固有频率的计算公式为fn = nf0/2，其中n为整数倍数。
2. 同频上共振：当声音频率与管道固有频率相同或接近时，声波会与管道共振，共振效应将被放大。
3. 声能传播增强：共振的结果导致声能在管道中的传播增强，此时声音强度明显增大。
4. 声音吸收减弱：共振还会使管道对声音的吸收减弱，使声音反射效果更好。
三、谐波和共振的应用谐波和共振在实际应用中有着广泛的作用，下面以几个典型的例子进行介绍。
1. 音乐演奏：在木管乐器、铜管乐器等吹奏乐器中，通过改变管道的长度和打开或封闭不同位的音孔，可以调节管道的固有频率，使声音产生不同音调。
2. 声学检测：利用声音的谐波特性，可以在管道中检测到可能的故障或破损。
例如，在汽车排气管中，通过检测排气管中存在的谐波频率，可以判断排气系统是否正常。
3. 声音增幅器：共振效应可以实现声音的增幅。
在狭窄的管道进口处，声音会受到共振增强，从而使声音的传播距离变得更远。
前沿气动噪声控制技术研究及其应用现状分析气动噪声是一种由流体流动所产生的噪声，虽然在现代社会中被广泛应用，但气动噪声对人类的健康、环境以及机器的寿命都有较大的影响。
因此，气动噪声的研究和控制一直是一个热门的研究领域。
本文旨在分析当前前沿的气动噪声控制技术研究及其应用现状。
一、气动噪声产生原理及对人类健康的影响气动噪声是由于空气、液体等流体的流动而引起的噪声。
气体既有粘滞性，也有惯性，它的运动会产生声波，这些声波会扰动周围的环境，将这种扰动传递到人耳中，就会产生听觉上的噪声和对人的身体健康的影响。
例如，高频噪声会刺激人的嗓子和肺部，导致人呼出更多的二氧化碳并减少氧气的吸入，这样就会影响到人的生理和精神状态。
二、气动噪声控制的方法及其现状1. 降噪材料的研究降噪材料的种类繁多，其中最广泛应用的材料是泡沫塑料。
与传统的泡沫塑料相比，超大孔泡沫具有更高的吸声效果，可以达到近乎音学的要求。
此外，人造纤维降噪材料也有广泛的应用，这种材料可以在高噪声环境下起到很好的降噪效果。
2. 流体噪声抑制的研究流体噪声抑制主要针对的是涡流、湍流噪声等噪声类型。
当前主要的研究方向是基于全流场模拟与仿真来研究流体噪声的产生机理，同时也在探索基于主动控制方式、被动控制方式以及混合控制方式的流体噪声抑制方法。
3. 声学阻尼器的研究声学阻尼器是降噪系统的核心部件之一。
基于分子削弱原理，可以通过在气体中喷射一定的液体滑腻剂来实现降噪的目的。
电声传感器则对空气流场中的压力变化进行感应并产生电信号，通过调整电信号的幅度和相位，达到控制噪声的目的。
目前，世界各国都在积极推动气动噪声控制技术的发展，尤其是在汽车、飞机、高铁等交通工具上的应用方面得到广泛的关注。
三、气动噪声控制技术应用现状分析1. 汽车行业汽车行业是气动噪声控制技术的重要应用领域之一。
从车身到发动机，汽车的气动噪声都需要进行有效控制。
但是，在汽车行业中，气动噪声控制技术的研究还处于初级阶段，市场上的降噪材料、阻尼器等产品不尽如人意，仍需进一步改进。
阀门振动噪声分析与预防措施在工业生产中，阀门往往是流体传递的控制元件，其重要性不言而喻。
但是，在使用阀门时，我们也会遇到阀门振动和噪声这样的问题。
阀门振动和噪声的出现，不仅会影响生产效率和质量，还会对现场工作人员造成伤害，需要引起足够的重视。
因此，本文将从阀门振动噪声的成因、分析和预防措施等方面进行讨论。
阀门振动噪声的成因阀门振动和噪声的成因比较复杂，一般分为三类：1. 动力学因素动力学因素是指阀门在流体作用下发生的压力变化、流场扰动、非稳态效应以及尾流等因素所引起的振动与噪声。
当流经阀门时，阀门会产生动态压力波，这些波将以一定频率传播，产生阀门颤动、噪声等现象。
2. 结构因素结构因素是指阀门结构内部特性、材料及制造工艺等因素对阀门振动和噪声的影响。
例如，在制造阀门时，如果不注意阀门材料的选择和制造工艺，可能导致阀门振动和噪声的出现。
3. 流体特性流体特性是指流体的密度、粘度、速度和压力等特性对阀门振动和噪声的影响。
通过对流体特性的分析，可以避免流体对阀门振动和噪声的不利影响。
同时，流体特性也与管道系统直接相关，因此在管道系统的设计中也需要考虑流体特性对阀门振动和噪声的影响。
阀门振动噪声的分析阀门振动和噪声往往会对生产效率和安全造成很大的隐患，因此在实际应用中需要进行详细的分析。
1. 噪声频率分析噪声频率分析是指对阀门噪声进行频率分析。
通过对噪声频率的分析，可以研究阀门噪声的特性，找出噪声产生的原因。
在分析时，需要使用相应的测试工具和软件，并对测试数据进行有效处理。
2. 阀门振动分析阀门振动分析是指对阀门振动进行分析。
通过对阀门振动的分析，可以研究阀门的振动特性，找出阀门振动的原因。
在分析时，需要使用相应的测试工具和软件，并对测试数据进行有效处理。
3. 流体分析流体分析是指对流体的运动进行分析。
通过对流体的分析，可以研究流体对阀门的作用原理，了解流体对阀门振动和噪声产生的影响。
在分析时，需要使用相应的测试工具和软件，并对测试数据进行有效处理。
V ol 38No.Z1Apr.2018噪声与振动控制NOISE AND VIBRATION CONTROL 第38卷第Z1期2018年4月文章编号：1006-1355(2018)Z1-0199-04管道阀门共振腔气动噪声特性及规律研究白长安1，陈天宁1，张锴2，谢永诚2（1.西安交通大学机械学院，西安710049；2.上海核工程研究设计院,上海200233）摘要：以管道阀门共振腔为研究对象，通过试验测试和数值仿真的方法研究共振腔气动噪声特性及规律。
本文应用专业的流体力学分析软件与声学分析软件耦合，求解管道阀门共振腔噪声及传播特性。
通过仿真结果与试验结果相对比，讨论和研究管道和阀门尺寸、流速等因素对噪声频率及声压大小的影响。
研究结果表明，声共振现象发生在斯特劳哈数为0.3～0.6的区域内，且声共振频率随流速的增加表现出频率锁定特征，随旁支管长度的增大，声共振频率降低。
关键词：振动与波；共振腔；气动噪声；斯特劳哈数；声传播中图分类号：文献标志码：ADOI 编码：10.3969/j.issn.1006-1355.2018.Z1.042Study on Aerodynamic Noise Characteristics and Regulations ofResonance Cavities in Pipeline ValvesBAI Changan 1,CHEN Tianning 1,ZHANG Kai 2,XIE Yongcheng 2(1.School of Mechanical Engineering,State Key Laboratory for Strength and Vibrationof Mechanical Structures,Xi ’an Jiaotong University,Xi ’an 710049,China;2.Shanghai Nuclear Engineering Research and Design Institute,Shanghai 200233,China )Abstract :Aerodynamic noise characteristics and regulations of resonance cavities were studied by test method and numerical simulation.Fluid mechanics analysis software and acoustic analysis software were used to solve the resonance cavity noise and the sound propagation characteristics of pipeline valves.By comparing simulation results with test results,the influences of the size and flow velocity in the pipeline and valves on sound frequency and sound pressure are discussed.The results show that the phenomenon of acoustic resonance occurs when Strouhal number is in the range of 0.3~0.6,acoustic resonance frequency shows a frequency-locked characteristic with the increase of the flow velocity,and the acoustic resonance frequency decreases with the increase of the side branch length.Keywords :acoustics;resonance cavity;aerodynamic noise;Strouhal number;sound propagation国内外大量研究表明，声共振是导致核电蒸汽发生器内部结构失效的重要原因。
蒸汽在主蒸汽管线阀门交接支管腔室内形成流体介质的声共振，放大的声压力波在主蒸汽管线流体介质内按声速传播，作用到结构表面[1]。
当管道阀门处声共振频率与结构的频率接近，那么结构可能出现大幅振动并导致严重破损[2]。
从上个世纪80年代就有文献介绍国外学者对收稿日期：2018-03-10作者简介：白长安（1987-），男，山东省泰安市人，博士生，主要研究方向为气动噪声研究。
通信作者：陈天宁，男，教授，博士生导师。
E-mail:tnchen@阀门噪声的研究，国内的中科院声学所李沛滋[3–4]课题组在1985年－1986年对阀门噪声机理及降噪方法进行研究，首先把阀门噪声源归结为机械噪声源、气动噪声源和空化噪声源，并用理论与试验相结合的方法研究孔板对降低噪声的作用，为国内低噪声阀门的研究做了很好的铺垫；2005年Jewook Ryu,Cheolung Cheong 等[5]采用噪声测试的方法对发动机进排气管道中阀芯开度与噪声大小进行研究，得到不同阀芯开度对管道噪声大小的影响规律；T.H.Alber,B.M.Gibb [6–7]等研究阀门噪声源在建筑内传播时结构声传播和空气声传播特性，并建立平板分析模型进行结构声传播分析，可以有效快速的预测阀门噪声在结构中的传播。
第38卷噪声与振动控制阀门产生气动噪声时，往往与流速、腔体形状等参数相关，与阀门斯托劳哈尔数有密切关系。
2010年上海交通大学欧阳华[8]课题采用试验方法研究压缩机管路中啸叫声发声机理及规律，发现当斯托劳哈尔数为0.51时啸叫声最为明显。
2014年湖南大学谷正气[9]课题组研究当车窗打开时高速行驶的汽车会产生阀腔式气动噪声，在中低频产生明显的峰值，通过研究车窗不同开度时气动噪声大小，初步探索了风噪声与流速和车窗开度的规律。
目前对于管道阀门噪声的研究大多基于试验测试，采用数值仿真计算方法验证管道阀门共振腔噪声性能的研究较少，如加拿大谢布克大学的M.Sanjos ’e 课题组[10]在2014到2016年间发表多篇阀门噪声相关研究的文献，对特种阀门进行壁面脉动压力测试，从而得到阀门内部噪声水平，虽然得到斯托拉哈尔数与声压级的关系，但文献中测试与数值分析的对比曲线误差较大，共振频率不能很好的吻合，不能有效探究该特种阀门气动噪声机理。
本论文基于数值仿真分析与试验测试相结合的研究思路，对管道阀门共振腔（文章简称“共振腔”）进行系统的仿真计算研究，主要研究管道和阀门尺寸、流速等因素对噪声频率及声压大小的影响。
1共振腔模型及噪声试验测试本文选取其中一种尺寸的管道阀门结构进行研究。
共振腔主管道直径为d ，高度为h ，旁支管总长度为1800mm ，其中共振腔上游长度为600mm ，下游为1200mm ，直径为110mm ，，模型CAD 如图1所示。
图1管道阀门结构尺寸数值仿真和试验测试时，管道左端为流体进入端，管道右端为流体流出端，旁支管上端封闭，构成封闭的旁支管，即管道阀门共振腔。
流场监测点如图2所示，共设置5个监测点，P1位于管道上游，P2位于旁支管下方，在旁支管与共振腔轴线相交点上，P3与P4均分共振腔，P5位于管道下游。
共振腔噪声试验测试时，对不同形状和尺寸的共振腔，在不同的流速下对前端、共振腔壁面、共振腔后端的不同测点进行声场的时序信号和线谱，以及流速和压力，分析管道共振腔与声场、流场的关系，根据试验结果对仿真模型进行校验和修正。
试验设施包括气流产生系统、试验管道装置和测试系统3部分。
气流系统由变频风机、直管、前级变径管组成。
试验管道装置系统由主管道和共振腔组成。
由于共振腔气流流速很高，为了能在高速气流下进行有效的声学测试，传声器前端需要衰减气流的多孔材料层，以尽可能减少气流对传声器的影响。
各声场测点采用套管的方式安装传声器和多孔材料。
2管道气动噪声计算关于管道气动噪声的计算方法，Lighthill 于1950年在研究喷管气动噪声问题中首次提出混合方法，并基于混合方法得到经典的Lighthill 方程，式（1）和式（2）所示，标志着近代气动-声学的产生。
最早的Lighthill 方程忽略声场对流场的反馈，并且只能应用于声源是静止而且声场作用在非固体壁面上的自由空间。
Curle 使用基尔夫霍夫方法首先将Lighthill 方程推广到考虑静止固体边界的影响。
Ffowcs-Williams 和Hawkings 应用广义函数法得到FW-H 方程，式（3）所示，成为目前气动-声学计算中广泛使用的方程。
∂2p ′∂t 2-c 20∂2p ′∂x i ∂x i ︸（1）=∂2T ij ∂x i ∂x j ︸（2）（1）T ij =ρu i u j +p ij -a 20ρδij（2）1a 20∂2p ′∂t2-∇2p ′=∂2∂x i ∂x j [T ij H (f )]-∂∂x i {[P ij n j+ρu i (u n -v n)]δ(f )}+∂∂t {[ρ0v n+ρ(u n -v n)]δ(f )}(3)图2试验系统示意图200第Z1期式中：α0表示声速，m/s ；P ’表示声压，Pa ；T ij 表示Lighthill 应力张量；P ij 表示压缩应力张量；u i 表示x i 方向的流体速度分量，m/s ；u n 表示声源面的法向流体速度分量，m/s ；v i 表示x i 方向的表面速度分量，m/s ；v n 表示声源面的法向表面速度分量，m/s ；δ(f)表示迪拉克函数；H(f)表示海维赛德函数；式（1）中（1）表示声音传播项；（2）表示声源项。
采用数值仿真方法求解气动噪声时，首先进行流体力学计算，在网格划分过程中考虑到LES 湍流模型对边界层网格的要求，边界层厚度为0.05mm ，增长率为1.1，共划分450万6面体网格，见图3。
图3共振腔六面体流体网格流场计算稳定后，P1到P5均出现周期性压力波动，图4为P1处压力脉动曲线，可以看到P1处压力呈周期性分布，周期0.0016s ，因此可以断定在此速度下存在声共振现象，并且可以计算出共振频率为625Hz 左右，可以通过压力脉动自功率谱密度变换验证，如图5所示。
图4P1测点时域压力脉动图5P1测点频域压力脉动共振腔声学部分采用专业声学软件Actran 进行数值计算，计算得到的管道内声压分布云图如图6所示，共振腔内声压级明显大于主管道内声压级，且由于管道尺寸，产生驻波现象，声压级并不完全由共振腔传到主管道内。
