炉管内壁结焦流致噪声声场特性的数值模拟

炉管内壁结焦是管式反应器长期安全运行的重要影响因素。由于炉管内壁结焦会诱发异常流动噪声,因此可采用声学方法检测炉管内壁结焦状态。以含焦块区域的炉管为研究对象,基于大涡模拟和广义莱特希尔方程对结焦初期的炉管进行二维数值计算,并对计算得到的焦块附近噪声分布特性进行研究。结果显示：炉管内壁结焦时,由于湍流应力作用,焦块后方会出现明显的流动噪声场,且声场强度随距离逐渐减弱。此外,研究模拟分析了不同高度和不同迎角焦块对流致噪声的影响,发现随着焦块高度从2 mm增加到8 mm,总声压级增加35 dB。研究工作可为炉管内壁结焦状态的声学检测提供指导。