[发明专利]一种核态池沸腾降噪减振节能的方法

说明书

【技术领域】

本发明属于流体力学、气泡动力学、传热学领域，涉及一种核态池沸腾降噪减振节能的方法。

【背景技术】

核态池沸腾是具有重要工业应用的换热过程，在这一过程中，由于气泡的成核、生长、合并、破裂等一系列复杂过程，产生空化噪音。这一现象首先给环境带来噪音污染；其次，产生机械振动，给设备造成安全隐患；另外，在传热方面，由于光滑壁面传热表面积的限制，不利于快速导热。目前，就这一问题未有有效解决方法。

【发明内容】

本发明的目的在于解决上述现有技术中的问题，提供一种核态池沸腾降噪减振节能的方法，该方法利用多孔材料的特性，能够有效吸噪降噪，减振，增加换热表面积，强化传热，缩短加热时间。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种核态池沸腾降噪减振节能的方法，包括以下步骤：

1)测定不同孔隙率P的多孔材料在不同频率范围的吸声系数α；

2)测定多孔材料在沸腾池液体中的导热系数λ₁；

3)测定核态沸腾噪声，测定环境噪声，运用环境噪声对沸腾噪声进行修正，并得到噪声的频率分析图，得到最大噪声声压I及其频率，测量测试点与噪声源距离R；

4)测定核态沸腾的导热系数λ₂和核态沸腾换热面积S；

5)根据用户对节能和降噪的需求，选取节能影响因子A₁和吸声影响因子A₂；

6)将噪声与热能化为同一量纲，即

q＝A₁S(λ₁-λ₂)Δt+A₂α1*4πR² (1)

将吸声系数α、导热系数λ₁以及孔隙率P带入式(1)，由：

确定多孔材料参数，选取对应孔隙率的多孔材料；

7)将步骤6)选取的多孔材料固定于沸腾池底部，使其与加热面紧密接触，测量此时核态沸腾噪声与沸腾导热系数；

8)若此时降噪与节能效果符合用户需求，则结束；若不符合要求重复步骤5)～7)，直至满足用户需求为止。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明通过测定多孔材料的吸声系数与导热系数，用户选取个性化参数，选择合适的多孔材料加入沸腾池底部，利用其丰富的孔隙结构，有效降低噪声，吸噪减振，强化传热，节能减排。本发明将多孔材料加入沸腾池中，使其与底部加热表面紧密接触。基于多孔材料表面特性，降低沸腾气泡与壁面接触角，减少气泡脱离直径，从而降低沸腾时的空化噪音；基于多孔材料丰富的孔隙，通过声波振动的反射，将振动的机械能转化为热能，从而减振吸噪；基于多孔材料复杂内部结构，增加气化核心，增强扰动，强化传热，从而节能减排。

【附图说明】

图1是本发明的流程图；

图2是本发明实施例的实验结果图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1，本发明包括以下步骤：

A.测定多孔材料在不同频率范围的吸声系数α。在进行测试时需遵守规范，所测试的频率为250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz、6000Hz、10000HZ七个频率。得到不同孔隙率P的多孔材料在不同频率下的吸声系数。

B.测定多孔材料在沸腾池液体中的导热系数λ₁。

C.测定核态沸腾噪声L_p，测定环境噪声运用环境噪声对沸腾噪声进行修正，并得到噪声的频率分析图。真实核态沸腾噪声需经环境噪声修正，即

由频谱图得最大噪声声压I及其频率，测量测试点与噪声源距离R。

D.测定核态沸腾的导热系数λ₂和核态沸腾换热面积S。

F.根据用户对于节能降噪两方面的不同需求，选取节能，吸声影响因子A₁、A₂。

G.将噪声与热能化为同一量纲，即：

q＝A₁S(λ₁-λ₂)Δt+A₂αI*4πR² (3)

将吸声系数α，导热系数λ₁与孔隙率P带入式(3)。由：