声学模块由一系列物理场接口组成,用于模拟流体和固体中的声音传播。在声学模块中,可用的物理场接口包括压力声学接口,声-固耦合接口,气动声学接口,热粘性声学接口和几何声学接口。使用声学模块可以很轻松地求解一些经典的声学问题,例如,声散射场、声衍射、声激发、声辐射,以及声传输,等等。这些问题关系到消声器设计、扬声器结构、吸声器和扩音器的隔声问题,声音方向性评价,例如指向性,噪声辐射问题,等等。声固多物理场耦合可以模拟包含固体和流体产生的声固耦合作用问题。例如,声固耦合模式可以应用于精确的消声器设计、超声压电换能器、声呐技术、汽车制造行业的噪音和机械振动分析。利用COMSOL Multiphysics的强大功能,可以精确分析和设计诸如扬声器、传感器、麦克风和助听器接收器等电声换能器。在声学模块中,可以通过求解线性化势流方程,线性化欧拉方程或线性Navier-Stokes方程来实现气动声学的分析和模拟。这些接口都是用来模拟外部流动和声场的单向耦合问题。主要应用领域包括喷气式引擎的噪音分析、流量传感器,以及包含流动的消声器等。
上传时间: 2022-06-19
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COMSOL Multiphysics是一款大型的高级数值仿真软件,由瑞典的COMSOL公司开发,广泛应用于各个领域的科学研究以及工程计算,被当今世界科学家誉为“第一款真正的任意多物理场直接耦合分析软件”,适用于模拟科学和工程领域的各种物理过程。作为一款大型的高级数值仿真软件,COMSOL Multiphysics以有限元法为基础,通过求解偏微分方程(单场)或偏微分方程组(多场)来实现真实物理现象的仿真。COMSOL Mutiphysics以高效的计算性能和杰出的多场直接耦合分析能力实现了任意多物理场的高度精确的数值仿真,在全球领先的数值仿真领域里广泛应用于声学、生物科学、化学反应、电磁学、流体动力学、燃料电池、地球科学、热传导、微系统、微波工程、光学、光子学、多孔介质、量子力学、射频、半导体、结构力学、传动现象、波的传播等领域得到了广泛的应用。在全球各著名高校,COMSOL Multiphysics已经成为讲授有限元方法以及多物理场耦合分析的标准工具;在全球500强企业中,COMSOL Multiphysics被视作提升核心竞争力,增强创新能力,加速研发的重要工具。COMSOLMultiphysics多次被NASA技术杂志选为“本年度最佳上榜产品”,NASA技术杂志主编点评到,“当选为NASA科学家所选出的年度最佳CAE产品的优胜者,表明COMSOL Multiphysics是对工程领域最有价值和意义的产品"。
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上传时间: 2022-06-19
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从20世纪10年代至今,由于IC技术的不断发展,超声波流量计也因其具有的非接触测量、适用于大口径圆形及矩形管道、内部无任何阻流器件等特点,成为当今发展最迅速的一类流量计之一。对于以时差法来实现流量测量的超声波流量计,其测量精度的关键在于准确的测量超声波在液体中的顺流和逆流的传播时间。在当今计时芯片测量达到ps级别的基础上,如果能够消除温度和管道对声速和流体造成的非线性误差,并且通过信号筛选准确判断超声波信号到达时刻,那么超声波流量计的精度将得到进一步的提升。因此本文在上述三个方面的改进,提出了基于TDC-GP22的超声波流量计的设计。1超声波流量计流量测量方案在管道上安装超声波换能器的方式主要有三种:夹装型、插入型和管段型。对于管段型也有多种方式,常见的有Z式安装管段和立柱式管段。其中Z式管段主要适用于50mm口径以上的管道;立柱式管段主要适用于50mm口径以下的管道。由于本次设计主要针对小口径超声波流量计,因此主要采用后一种立柱式管段,超声波换能器安装在管段同侧,测量时交替发送超声波信号,如图1所示。
上传时间: 2022-07-03
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在2012年Acam公司推出了TDC-GP22时间数字转换器。GP22具有很多拓展功能并且给需要超高精度皮秒级的应用带来了很多优势,像超声波水表和超声波热表。尤其是集成的模拟元器件,像斩波稳定的比较器和模拟开关,简化了硬件设计,将外部元器件的数量降到最低。这个应用指南的目的是,作为一个TDC-GP22数据手册的补充。它描述了用TDC-GP22实现超声波热表的前端电路。它提供的额外信息,有助于减少设计时间,并避免由于错误的元件值或不正确的配置而导致的电路问题。我们建议设计时遵循布局图和演示板的原理图,以便达到最好的性能。最后,应用指南包含一个通用软件的例子,它展示了典型的测量流量。2介绍这个应用指南描述了一个基于Acam公司TDC-GP22时间数字转换器的超声波热量表的前端电路。GP22作为一个前端设备,可提供完全自动化的流量测量和温度测量。热量计算是通过流速以及流入和流出的流体温度差而得到的。
上传时间: 2022-07-09
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涡街流量计主要存在着两个关键性问题:第一,易受噪声干扰。涡街流量计本质上是流体振动型流量计,因此它对外界振动、流体的流动状态特别敏感,如管道振动、管道流体的冲击力以及由于流体压力的变化、产生的随机脉动压力等,现场的干扰对流量测量产生很大的影响。流场的稳定性、均匀性不仅对卡门涡街的形成和分离有影响,而且对各种敏感元件的检测效果也有直接影响。附加的旋涡干扰了涡街信号,降低了信噪比。第二,难以准确测量低流速流量。因为小流量所产生的横向升力较小,初始信号非常微弱,易受流体冲击振动噪声和管道振动噪声的影响,存在一个量程下限死区,从而造成量程比受限,小流量不能测量。基于上述问题,使得涡街流量计在实际工程应用中,实际量程与理论值相差甚远(实际量程比只能达到10:1,而理论值可到达100:1)。其实质性原因在于低流速下测量的困难,所以扩大量程比的问题转化成为了扩大涡街流量计测量下限的问题了,也成为涡街流量计研究的十分重要的研究课题之一。
上传时间: 2022-08-09
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