闸阀气体内漏喷流声场的数值模拟的探讨

杨连成 谢建国 杨杰

摘要：气体阀门对于整体系统运行稳定性与安全性都有直接的影响，闸阀气体内漏对于系统运行有着极为不良的影响，会提高设备故障和安全事故发生的概率，通过对闸阀气体内漏喷流声场进行数值模拟，能够对声场的特征以及运行具体情况进行掌握，为声学检测提供有价值的参考数据。因而本文就基于气动声学方程对多种开度情况下的闸阀气体内漏喷流声场进行数值模拟研究。

关键词：闸阀气体内漏;喷流声场;数值模拟

引言：当闸阀气体内漏问题形成之后，内漏期间气体喷流的过程具备明显的复杂性，气动噪声也会同步形成，通过对声场的数值模拟分析，来对噪声情况进行检测和分析，从而对阀门内漏情况加以判断、预估。阀门截流区域处于持续动态流动变化的状态，对于气体喷流声场各项特征的分析，需要利用数值模拟才能保证特征分析的准确性与可靠性，因此对其进行研究具有现实意义。

一、闸阀气体内漏喷流声场计算方程参数分析

阀门气体在产生内漏之后，噪声的形成是由于阀门水流以比较快的速度流动，形成湍流，在持续流动的过程中就会形成波动压力，噪声的形成来源比较多，其机理具有明显的复杂特性。当闸阀气体产生泄漏的过程中，流体的质量守恒与动量守恒依然保持的规律状态，如此对应描述流场噪音形成的气动力声方程就能够应用于闸阀气体内漏喷流声场的计算当中，需要获取的方程参数就有声压（p），以Pa为单位;还有均匀介质中的声速（c0），以m/s为单位;外加生源处理时的应力源（f）。……