天然气计量站噪声机理及降噪方案研究

【摘要】：随着经济社会的快速发展和人们生活质量的不断提高,环境噪声问题越来越受到人们的关注。在石油化工行业,噪声问题尤为突出,严重影响企业及周边区域的正常生活、生产,所以对噪声机理的研究和防治工作意义重大。本文以某天然气计量站站场噪声为研究对象,分析了站场噪声的产生机理,并根据噪声产生机理及分布特征提出了相应的降噪方案。 文章通过站场噪声的实际测量,确定噪声大小及主要位置分布。再根据现场管线布置特征及关键位置的结构测量,建立输气管道模型。结合实际振动测量及软件对比分析,确定噪声类型主要为管道气动噪声。按照实际测量工况,用Fluent软件对噪声突出管段进行流场和声场模拟。最终通过不同工况下管内流场、声场变化规律,得出管线产生较大噪声原因在于,管道内部结构变化,包括管道内缩径和整流板的安装,使得管内气流局部流速增大,从而导致了气流噪声的急剧增加。 结合噪声控制的基本途径及计量站站场噪声产生原因,提出可行的降噪措施,并对其进行了分析对比,最终选择管道包扎的方法进行降噪。 最后运用LMS Virtual.Lab Acoustics软件,将不同材料等效为声阻抗施加到管道声学网格表面,用声学有限元的方法分析了管道在不同厚度、不同流阻率的材料包裹下的吸声降噪效果,通过对比分析,确定合适的管道包扎方案。 【关键词】：管道噪声 计量站 降噪 管道包扎 有限元
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE863.1;TB535
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 绪论7-13
• 1.1 选题背景及意义7-8
• 1.2 管道噪声研究概述8-11
• 1.2.1 管道声学研究现状8-9
• 1.2.2 噪声控制技术研究现状9-11
• 1.3 声学数值计算方法11-12
• 1.4 本文主要研究内容12-13
• 第2章 计量站站场噪声和振动测试13-35
• 2.1 噪声和振动测试方案13-16
• 2.1.1 测试仪器13-15
• 2.1.2 测点布置15
• 2.1.3 现场测试工况15-16
• 2.2 噪声和振动测试分析16-22
• 2.2.1 噪声数据分析16-20
• 2.2.2 振动数据分析20-22
• 2.3 噪声特性分析22-27
• 2.3.1 信号分析基础22-25
• 2.3.1.1 幅值域分析22-23
• 2.3.1.2 时域分析23-25
• 2.3.1.3 频域分析25
• 2.3.2 管线噪声特性分析25-27
• 2.4 计量管道主要噪声源确定27-35
• 2.4.1 分析软件介绍28
• 2.4.2 计量管道声学分析方法28-30
• 2.4.3 计量管道局部噪声模拟计算30-34
• 2.4.3.1 计量管道局部振动噪声模拟计算31-32
• 2.4.3.2 计量管道局部气动噪声模拟计算32-34
• 2.4.4 小结34-35
• 第3章 计量站工艺管道流场和噪声模拟35-50
• 3.1 分析基础35-37
• 3.1.1 Fluent概述35
• 3.1.2 波动方程35-37
• 3.2 计量站三维模型建立37-40
• 3.3 工艺管线内部流场分析40-50
• 3.3.1 边界条件设定40
• 3.3.2 模拟工况40-41
• 3.3.3 模拟结果分析41-49
• 3.3.4 小结49-50
• 第4章 计量站工艺管线降噪方案与对比分析50-67
• 4.1 噪声控制基本途径50-53
• 4.1.1 声源控制50-51
• 4.1.2 传播途径控制51-52
• 4.1.3 接受者保护52-53
• 4.2 降噪方案53-64
• 4.2.1 管道流量调整模拟分析53-61
• 4.2.1.1 改变缩径管径模拟分析53-56
• 4.2.1.2 调整整流板模拟分析56-59
• 4.2.1.3 增加计量管线模拟分析59-61
• 4.2.2 限制传播途径方案分析61-64
• 4.2.2.1 吸声和隔声61-62
• 4.2.2.2 隔声包扎62-63
• 4.2.2.3 隔声罩63-64
• 4.3 降噪方案对比分析64-65
• 4.4 管道包扎方案65-67
• 第5章 计量站工艺管线包扎降噪仿真分析67-79
• 5.1 材料属性施加67-70
• 5.2 变径管包扎降噪分析70-73
• 5.3 整流板管段包扎降噪分析73-77
• 5.3.1 整流板模型74
• 5.3.2 整流板管段包扎降噪分析74-77
• 5.4 小结77-79
• 第6章 结论与展望79-80
• 6.1 结论79
• 6.2 展望79-80
• 参考文献80-83
• 致谢83-84
• 攻读硕士学位期间参研项目及学术成果84

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