唐科范
- 作品数：13 被引量：38H指数：4
- 供职机构：上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院更多>>
- 发文基金：上海市教育委员会重点学科基金更多>>
- 相关领域：水利工程理学交通运输工程环境科学与工程更多>>
- 基于流动声学数值模拟的液压管路消声器设计方法研究
- 2023年
- 液压系统噪声问题的解决往往依赖于宽频大幅的管路消声器。该文先通过声学数值模拟进行多级串联膨胀回流腔消声器的声道设计与优化,由系列数值模拟确定了消声器关键构型参数(整体内径、内联插管长度以及通径和管口形状)对消声性能的影响规律,并找到了声学优化方案;在此基础上,通过对流体动力声学的进一步数值模拟,计算出初步优选的消声器内部流场及其等效声源场,并将该流动声源场与液压系统等效声源结合,从而计算出消声器的实际消声效果。该文在兼顾流动引起的二次噪声的基础上,优化设计了实际消声效果满足工程需求的消声器,并提出了消声器声道与流道设计先分后合的方法,既能提高效率,又能保证精度。
- 牛迪迪唐科范张鹏
- 关键词：消声器设计
- 基于数值模拟的孔腔水动噪声机理及其控制研究被引量：5
- 2014年
- 孔腔水动噪声是水下航行体的主要噪声源之一。该文基于计算流体动力声学(CHA)的多步骤混合方法,对方形孔腔周围涡流场及其等效声源场和声场做了精细数值模拟和分析。文章对孔腔流动噪声源进行了细致空间定位,从而把孔腔流动声源区划分成对应不同发生机理的子区域;然后分别计算了各子声源区对声辐射的贡献,从而区分真假、主次声源;最后针对主要声源的发生机理提出了腔内加隔板的降噪方案。文中的流场计算采用CFD软件FLUENT和大涡模拟(LES)方法,声源场和声场计算采用声学软件ACTRAN,相关数值模拟方法和手段用经典实验数据进行了对比验证。该文所提出的孔腔内加隔板的降噪方案,由数值模拟可知其有显著降噪效果。
- 徐俊唐科范张旭
- 关键词：大涡模拟降噪
- 低水动力自噪声的头体线型优化设计方法被引量：2
- 2009年
- 本文阐述了一套低水动力自噪声的头体线型优化设计方法,即通过优化设计水下航行体的头部线型,在保证无空化航行的前提下,降低头体边界层流动对其前驻点位置的水动力自噪声干扰。这种头体线型优化设计方法,首先利用自噪声频谱的相似规律,结合已有理论分析和实验测试结果对轴对称回转体的水动力自噪声频谱进行数值预报;然后以该自噪声声压谱级为目标函数,结合工程实际中的约束条件,进行头体几何参数的多参数寻优。这种优化设计方法能以较小的计算量获得较高精度的关键频率处的自噪声声压谱级预报和相应的低噪声头体线型优化设计,从而具备广泛工程应用的可行性。本文中所列的典型算例显示,经过线型优化设计的头型具有比原型显著降低的自噪声。
- 唐科范柳康宁
- 关键词：水动力噪声自噪声优化设计
- 用解NS方程和FW-H积分的混合方法计算圆柱绕流噪声被引量：7
- 2009年
- 该文所研究的混合方法通过两个步骤模拟流动的声学远场。第一步,在包含所有声源的近场区域内,通过求解NS方程(对于湍流通过大涡模拟)获得非定常流场参数。第二步,通过带可穿透控制面的FW-H积分方法从流体动力近场获得声学远场。FW-H方程的三种积分形式,即三维的Farassat公式、二维的Guo公式和Locard公式被应用,并相互比较。研究了积分控制面位置和展向复制长度对声学模拟结果的影响。把数值模拟的ReD=150时圆柱层流绕流的声学远场和DNS结果进行了比较;把数值模拟的ReD=3900时圆柱湍流绕流的声学远场和实验结果进行了比较。两项比较都能相符合。通过比较FW-H方程三维积分形式和二维积分形式的结果,表明二维积分形式的结果可用作进一步三维精算前的简便估算。
- 唐科范Franke J.
- 关键词：大涡模拟圆柱绕流
- 平头回转体永动力自噪声的水筒试验和理论研究
- 唐科范
- 关键词：水筒自噪声回转体
- 水下航行体流场拓扑分析和流动声源辨识被引量：1
- 2015年
- 该文对SUBOFF潜艇模型的流场、等效声源场和流体动力声场进行了数值模拟。首先应用CFD软件FLUENT,基于大涡模拟方法计算了高雷诺数下SUBOFF模型绕流场;然后应用自编的流动结构拓扑分析计算程序,基于临界点和特征方程共轭复数解判据,对涡流场拓扑结构做出了显示和分析;最后应用声学软件ACTRAN,基于CFD/CHA多步骤混合方法,模拟了等效声源场和声场。
- 张旭唐科范
- 关键词：水下航行体大涡模拟
- 基于流场控制的水动力噪声源控制研究
- 以流动速度及其梯度场的临界点和特征方程共轭复数解判据,编制了流动拓扑结构分析计算程序,基于该计算程序做出的流动结构拓扑分析结果,进一步开展了控制相关涡流场及其噪声的数值模拟实验.我们对与流动声源有关的流场、等效声源场、声...
- 唐科范何海平
- 核电站管路流致振动和噪声的数值模拟研究被引量：3
- 2021年
- 该文针对工程上亟待解决的管路流、固及声耦合引起的振动和噪声问题,综合应用专业软件ANSYS、FLUENT和ACTRAN,基于流固耦合算法计算流致振动,基于多步骤混合算法(DES,有限元求解Lighthill方程)计算流致噪声。数值模拟了复杂工况下实际工程管路的流动模态、结构湿模态和管内声模态,为通过错频避免这三个模态耦合共振提供了基础;定量分析了振源和声源分布,以及流致振动和噪声频谱,为通过流场控制实现流致振源和声源强度控制提供了数值模拟方案;定量评估了关键部位倒圆角的减振降噪方案的工程效果。通过与实验数据的比较,验证了流、固和声模态定量计算以及流固耦合振动频谱与管内流致噪声频谱定量计算的适用性,为解决相应工程问题提供了有效的数值模拟方法和关键参考数据。
- 王天富唐科范章期文牛迪迪
- 关键词：减振降噪
- 基于CFD技术的阀门内流道优化被引量：13
- 2010年
- 应用CFD软件FLUENT,以RANS方程为控制方程,以有限体积法作空间离散,采用k-ε湍流模型和SIMPLE或PISO算法,对直角截止阀内流场进行了三维数值模拟,优化设计其内流道。通过计算该型阀门的关键几何形状和尺寸对湍动能强度等流动特征的影响,对阀门内流道优化得到如下结论:直角截止阀的开度应提高到喉部有效通流直径的一半以上;适当减小阀杆直径,可以降低阀芯整体所受流体激振力;应采取措施提高阀杆特定方向刚度以减小阀芯振动;在直角截止阀内转角应用导流壁,可获得显著的减阻减振效果。提出了这类阀门内流道设计的减阻减振降噪方案,并得到了初步的实验验证。
- 崔铭超唐科范刘桦
- 关键词：RANS方程
- 阀门流动噪声源识别与控制研究被引量：3
- 2019年
- 阀门是管路系统必不可少的控制元件,其流体动力噪声是舰船管路主要噪声源之一。该文采取CFD/CAA多步骤混合计算方法,应用CFD软件FLUENT和声学软件ACTRAN,对某型截止阀及其加装小孔消声装置的改进阀的流场、等效声源场和声场进行了数值模拟和分析,获得了小孔消声装置对阀内流动声源的控制效果及其机理分析。通过数值模拟阀门流道对白噪声声源的响应,对两型阀门腔内声学共振特性进行了数值计算,并通过对比流动噪声频谱,得到阀门腔内声共振特性对流动噪声的重要影响。通过在FLUENT软件中加UDF模块计算Lighthill方程右端源项,对阀门内等效声源分布进行了便于工程应用的3D直观显示和定位。通过对阀门纵向主截面速度分布进行本征正交分解(POD)分析,得到了流动的时均流和各阶模态速度场,对阀内流动相干结构与流动声源之间的关系进行了分析探讨。
- 徐号钟唐科范
- 关键词：本征正交分解
