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1、第4O卷第2期華北電力大學學報Vo1．40，No．22013年3月JournalofNoahChinaElectricPowerUniversityMar．，2013doi：10．3969／j．ISSN．1007—2691．2013．02．014基于Lilley寬帶聲源模型的鍋爐承壓管泄漏數(shù)值模擬研究安連鎖，許偉龍，沈國清，王鵬，張世平(華北電力大學能源動力與機械工程學院，北京102206)摘要：以鍋爐管道泄漏噴流流場分布計算結果為基礎，采用Lilley寬頻聲源模型，計算泄漏噴流噪聲的聲功率級分布。對不同泄漏孔徑以
2、及不同工況下的蒸汽泄漏進行數(shù)值模擬，結果表明泄漏孔的直徑越大，噴流速度和聲功率級越大。而蒸汽的溫度不變，壓力越大，噴流速度和聲功率級越小。模擬結果為鍋爐承壓管泄漏聲學監(jiān)測與診斷提供了重要依據(jù)。關鍵詞：Lilley寬頻聲源模型；噴流噪聲；鍋爐管道泄漏中圖分類號：TK223．6文獻標識碼：A文章編號：1007—2691(2013)02—0078—06NumericalsimulationonboilertubeleakbasedonLillybroad．boundnoisesourcemodelANLian—SUO，X
3、UWei—long，SHENGuo—qing，WANGPeng，ZHANGShi-ping(SchoolofEnergyPowerandMechanicalEngineering，NorthChinaElecticPowerUniversity，Beijing102206，China)Abstract：UsingtheLilleygbroadbandsourcemodel，thesoundpowerlevel(SPL)distributionofthejetnoisewasobtainedbasedontheflo
4、wfieldcalculationofboilertubeleak．Numericalsimulationwasuhilizedfortheanalysisondifferentleakdiametersandvariousstateparameters，theresultshowsthattheflowvelocityandSPLincreasewiththeleakdiameter，whiletheSPLdecreases．Butsupposethetemperatureisconstant，theflowve
5、locityandSPLincreasewiththeleakdiameter．Thesimulationresultscanbethesignificanttheoreticalcriterionsforacousticmonitoringanddi·agnosisonboilertubeleak．Keywords：Lilleybroad-boundnoisesourcemodel；jetnoise；boilertubeleak聲學監(jiān)測與診斷技術作為一種較新的監(jiān)測技0引言術，具有可實時監(jiān)測、監(jiān)測范圍廣、可適應各種
6、環(huán)境等優(yōu)點，已在國內(nèi)外電廠鍋爐中大量推廣使火電廠“四管”泄漏問題一直是影響電廠安用。但是對管道泄漏噴流噪聲的理論研究不夠，全運行的重大問題，由于四管泄漏造成的鍋爐非導致目前國內(nèi)外的產(chǎn)品，泄漏報警不準確。鍋爐計劃停機，嚴重的影響了電廠運行的經(jīng)濟性。早管道所泄漏的工質(zhì)主要是高溫高壓蒸汽，加上鍋期對管道泄漏進行預報，在其還未發(fā)展成為破壞爐運行中的惡劣環(huán)境，加大了研究的難度。性爆漏之前及時發(fā)現(xiàn)泄漏并確定泄漏點的位置，本文主要通過數(shù)值模擬的方法，利用數(shù)值模對于妥善安排停爐、縮短檢修時間、減少經(jīng)濟損擬軟件Fluent，研究了不
7、同孔徑泄漏以及不同參失有重大意義。數(shù)壓力與溫度狀態(tài)下承壓管道泄漏流場分布以及聲場分布規(guī)律，為聲學監(jiān)測與診斷方法提供理論收稿日期：2012—09—17．依據(jù)?；痦椖浚簢易匀豢茖W基金資助項目(50976034)第2期安連鎖，等：基于Lilley寬帶聲源模型的鍋爐承壓管泄漏數(shù)值模擬研究791爐管泄漏噴流的流動方程以及湍2Lilley[4寬頻聲源模型流模型對于一個各向同性湍流流動，Proudman利用Lighthill聲比擬理論推導了其聲功率計算公式。鍋爐管道泄漏的蒸汽射流，流動速度較大，之后，Lilley將在Prou
8、dman公式中被忽略的延遲屬于湍流射流。根據(jù)文獻[1]所述，可以將泄時間差考慮進去之后，得到的單位體積各向同性漏噴流簡化為簡單的等密度自由湍流射流。湍流流動的聲功率計算式：通過雷諾方程的簡化，對沿方向流動的35P=otpTUU(7)軸對稱邊界條件有：了‘C式中：P為聲強，W／m。；u為湍流速度，m／s；Z運動方程：為，m；c為聲速，m／s；為常數(shù)；P為空氣密
