供水管道振动分析方法研究

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伴随着城镇化步伐不断加快城市人口也不断怎加,为满足住房需要,高层建筑随之兴起,高层住宅虽然能够满足居民的住房需求,但是还有诸多问题需要解决。其中供水管道噪声问题越来越受到人们的重视。供水管道引发的噪声会轻易地穿透墙壁,损害居民健康,甚至在夜间会让人无法休息。建筑单位在施工时,又会忽略管道振动所引发的噪声,这就造成居民入住后还要对管道系统再次进行隔声处理,这样既浪费金钱、又浪费资源。问题严重时甚至还要对管道进行重新设计并改造,这样也增加了这栋建筑的安全隐患。因此有供水管噪声应该急需得到解决。本文主要阐述了有关供水管道压力振动的产生机理、压力振动建模、仿真计算,并结合弦振动方程从管道外部对管道进行压力振动分析,并对分析结果进行了对比验证。在管道降噪方面,本文主要介绍了几种常见的降噪方法,指出这几种方法的优缺点,并提出了自己的设想。论文引入弦振动方程求解管道压力振动,将固定在墙上的每一节管道视为两段固定的弦,当管道发生振动时本身会发生抖动,这就相当于有人波动了张紧的弦,而波动弦的外力就是管道的压力振动。通过ANSYS软件对管道进行模态与振型分析得出了前五阶模态与振型,推导出振型的数学表达式。将表达式带入弦振动方程并且应用Matlab软件计算压力振动,得出的结果与其他论文进行比较结果大致相同,从理论上证明了这种方法的可行性。这种方法能够实现从管道外部测量管道的压力振动,并且能够对比管道各处的压力振动大小来判断振动产生的位置以便于治理管道振动。关于管道问题还应该结合现有方法进行综合治理,对于高层管道应该把研究的重点放在污水流速上,使之能够根据居民用水量进行自动调控,并且结构简单、安全,只有这样才能够从根本上解决管道的噪声问题。
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