换热管道污垢检测回波频率优选数值模拟与实验
孙灵芳1
王彤彤1
李霞2
朴亨2
1.东北电力大学自动化工程学院,吉林,1320122.吉林省节能与测控技术工程实验室,吉林,132012
摘要：在换热管污垢检测中,多物理场耦合作用下的实验还不具备开展条件,因此,建立准确的超声波传播模型,进行回波频率优选数值模拟具有重要意义.以有限元为基础,基于COMSOL Multiphysics建立了不同换热管特征下3D有限元模型,讨论了其传播特性与换热管特征和回波激励之间变化关系,求解出多层管道特征频率与回波振型.结果表明:不同换热管特征(管材和壁厚)与压力载荷之间具有相似交互关系,采用超声时域反射法检测管道污垢厚度,至少选取5 MHz回波激励,才可抑制伪吉布斯带来的振荡问题,最优检测频率为10 MHz,且壁厚在3 mm～5 mm时,检测效果达到最佳.数值模拟与实验结果一致,对管道沉积污垢的检测误差能控制在±5％以内,为不同管材特征频率选择提供了定量检测依据.
关键词：换热管污垢超声回波特征频率数值模拟实验检测
分类号：TN391.9(半导体技术)TB52(声学工程)
资助基金：国家自然科学基金(51176028)
论文发表日期：2019-01-01
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 72-79 )
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