锅炉管束声散射的理论分析
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发布时间:2018-09-18
为满足日益迫切的节能要求,用声波清除
锅炉内部的积灰和结焦,异军突起,成为近几年刚刚发展起来的一项切实可行和行之有效的除灰新技术。
但是,由于迫切的市场需求,使这门技术的应用超前于其基础研究,与之相关的许多基本问题目前都还没有得到很好的解决比如,声波在遇到锅炉换热器管束时会产生什么样的声场分布,什么样的声场条件才能满足锅炉内部的清灰和除渣要求等,应该是声波除灰技术首要解决的问题。
但是,从年代欧洲提出声波除灰技术专利,年代我国开始声波除灰技术的研究,以及后来年代前后开始工业应用性实验至今,这个问题始终没有一个明确的答案因此,锅炉换热器管束的声场散射问题的研究是发展声波除灰
技术和指导工业应用推广的重要理论环节。
处理声场散射问题目前主要有种方法声学报年矩阵法()叠加定理法(灯积分方程法(第一种方法由在年研究电磁波散射时最早提出后来发展应用于声波散射。
对球面散射体收敛速度快,表现出更强的算法优势,但对任意形状的三维体,特别是当散射体的纵横比较大时,其收敛速度迅速下降并最终导致发散第二种方法由。v在年处理任意结构平行圆管多极子声散射时最早提出用计算散射声场在本质上是叠代过程,对刚性圆管有效,但对在某些频率下发生共振的弹性管,将会导致叠代过程的发散同。
第三种方法则是由。R .v在年讨论两个相同圆柱导体的电磁波散射时提出的对不同纵横比的散射体收敛速度变化很小,特别是在考虑管壁振动和管内液体载荷,以及因管材结构阻尼热传导和液一管界面摩擦所引起的能量耗散等因素时,表现出更广泛的适用范围和实用性。
因而,采用研究处理锅炉换热器管束的声场散射问题,预期可以取得较好的结果。
丫分别用类似方法讨论了无限管排的声透射和有限管排的声共振问题。
无限管排模型在实际应用中,并不总是合理近似,所以结果的适用范围受到限制。
文献讨论了有限管排的声共振频率,但没有涉及声场分布。
本文通过积分方程(对锅炉换热器管束的声散射进行了理论分析,给出声波在通过管排时所表现出的声场分布情况,重点讨论了管壁表面的声场分布。
根据锅炉实际情况,假设管壁材料为钢,管内充满水,管外是空气,就单管和多管两种情况分别进行了理论计算。