锅炉声波除灰的声学分析

声波除灰技术是提高锅炉换热效率、保证锅炉安全运行的重要手段之一,早在９０年代初就已经在国内外工业锅炉上推广应用,但是与之相关的多数基本问题目前还没有得到很好的解决,成为制约技术发展和应用的重要障碍［１］。本文采用Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ积分方程数值计算了锅炉换热器管排的声场散射问题,得到了管束表面及管排周围的声场分布特性,针对除灰要求进行了声学分析,对当前声波除灰技术的发展及应用均具有实际意义。     

声波除灰技术的应用研究

声波除灰技术虽然已经在国内外的电站、石化与一般丁业锅炉上推广应用，但是与之相关的多数基本问题都还没有得到很好的解决。本文通过对几例应用结果的分析，说明了声波除灰的效果；揭示了一些有待深入认识的基本现象和需要解决的问题，讨论了声波除灰的研究和应用发展方向。     

声波除灰技术的理论及应用

声波除灰技术是近年来发展起来的一项新技术，已广泛用于电厂、石化及一般工业锅炉。该技术有很多优于其他除灰技术的优点，但有些作用机理尚需进一步研究。本文重点介绍声波除灰技术的物理声学基础、除灰机理、技术特点及应用情况，并提出具体的结论和建议。     

时林－声力克低频声波锅炉除灰技术简介

时林－声力克低频声波锅炉除灰技术简介声波锅炉除灰是指利用声波能量的作用，清除锅炉换热器表面积灰和结焦，以达到恢复锅炉的热效率，保证锅炉正常运转并改善其运行状态的目的．＂时林一声力克＂低频声波锅炉除灰技术是由中国科学院声学研究所与北京时林电脑公司五音声...     

含气泡液体中的非线性声传播

考虑到分布在液体中的气泡是声波在含气泡液体中传播时引起非线性的一个很重要的因素,本文研究了声波在含气泡液体中的非线性传播.将气体含量的影响引入到声波在液体中传播的方程中,从而得到声波在气液混合物中传播的数学模型.通过对该模型进行数值模拟发现,气体含量、驱动声场声压幅值及驱动声场作用时间均会影响到气液混合物中的声场分布及声压幅值大小.液体中的气泡会"阻滞"液体中声场的传播并将能量"聚集"在声源附近.对于连续大功率的驱动声场来说,液体中的气泡会"阻滞"气液混合物中声场及其能量的传播.     

奇妙的声全息技术

声全息是利用声波干涉获得被观察物体声场全部信息的声成像技术.20世纪60年代中期,为了检测和显示对于可见光和X射来说是不透明物质的结构特性,人们提出用声波代替光波的声全息技术的研究,并且迅速地得到发展和应用.     

复合频率超声波清洗声场均匀性研究

采用计算机摸拟技术,设计加工了一种复合频率超声波清洗槽,在同一个声波发射面(槽底)上,粘接3组不同频率的超声波换能器振子。在大功率实用状态下,研究测试了清洗槽内各单一频率及复合频率时声场电压的相对分布情况,并在染料水溶液中用铜版纸真实记录了单一频率及复合频率的声场分布情况。结果表明,复合频率的超声波清洗比传统的单频超声波清洗效果更好,充分发挥了不同频率的声波特性,消除了驻波场,使声场更加均匀。     

Schlieren成像和声场可视化

Schlieren技术是利用声场引起透明媒质光折射率的变化而实现声场可视化的光学成像技术。它具有对声场无干扰、快速、瞬态成像的特点。本文利用二维光学Fourier变换分析了Schlieren技术的成像原理,在采用连续激光和高速ICCD的Schlieren成像系统中,实验研究了平面波声场和线聚焦声场中换能器光学校准方法和声压的定量检测技术。发展声场瞬态和动态成像技术,观测了声波的聚焦过程和固-液界面的声场分布和变化。这些结果表明Schlieren技术是一种有效的声场可视化和定量检测的光学成像技术。     

声全息技术

 声全息是利用声波干涉获得被观察物体声场全部信息的声成像技术。20世纪60年代中期,为了检测和显示对于可见光和X射线来说是不透明物质的结构特性,人们提出用声波代替光波的声全息技术的研究,并且迅速地得到发展和应用。声全息在原理上与光全息完全相同。     

声波在含气泡液体中的线性传播

为了探讨含气泡液体对声波传播的影响, 研究了声波在含气泡液体中的线性传播. 在建立含气泡液体的声学模型时引入气泡含量的影响,建立气泡模型时引用 Keller的气泡振动模型并同时考虑气泡间的声相互作用,得到了经过修正的气泡振动方程. 通过对含气泡液体的声传播方程和气泡振动方程联立并线性化求解,在满足 (ω R₀)/c << 1 的前提下,得到了描述含气泡液体对声波传播的衰减系数和传播速度. 通过数值分析发现,在驱动声场频率一定的情况下,气泡含量的增加及气泡的变小均会导致衰减系数增加和声速减小;气泡的体积分数和大小一定时, 驱动声场频率在远小于气泡谐振频率的情况下,声速会随驱动频率的增加而减小; 气泡间的声相互作用对声波传播速度及含气泡液体衰减系数的影响不明显.最终认为气泡的大小、 数量和驱动声场频率是影响声波在含气泡液体中线性传播的主要因素. 关键词： 含气泡液体 线性声波 声衰减系数 声速