T型三通管道在管网中起到分流、汇流、改变流向等作用,是管路系统的重要组成部分,在日常生活和生产中都有广泛的应用。流体流经T型三通会产生较为严重的振动和噪声,对设备稳定性和人体健康造成危害,因此对T型三通流动特性和噪声特性进行研究至关重要。本文基于FW-H声比拟理论和声学有限元法,使用ANSYS Fluent和Mechanical APDL联合仿真对T型三通流场、流动噪声、振动噪声特性进行了研究,具有一定的理论意义和工程应用价值。首先,研究了T型三通的三维流场和流动噪声。结果表明,支管段中流体的流动随着进口流速增大和管径比的减小趋于紊乱。T型三通的流动噪声以0-200 Hz低频为主,当进口流速从1 m/s增大至3 m/s时,流动噪声总声压级从69.62 dB增大至84.27 dB。流动噪声也随着管径比的减小而增大,随着管径比从1减小至0.45,进口流速v=1、2和3 m/s三种工况下流动噪声分别增大了 6.80、6.26和7.43 dB。同时,提出了预测T型异径三通流动噪声总声压级的准则关系式,并验证了准确性和可靠性,关系式具有良好的拟合优度。其次,对T型三通的模态和流固耦合作用下的振动噪声特性进行了研究。通过模态分析得到了 T型三通前六阶固有频率及相应频率激励下的模态振型,为共振识别和结构动力特性优化提供指导。T型三通振动噪声为高频噪声,通过模态分析可知,固有频率与振动噪声主频率相差较远,振动噪声不会引发系统的机械共振。当进口流速从1 m/s增大至3 m/s时,振动噪声总声压级从83.71 dB增大至98.18 dB。流动噪声和振动噪声总声压级均随进口流速增大而增大且均近似为线性关系,同一工况振动噪声大于流动噪声,两者总声压级平均相差约13 dB。最后,揭示了四种进出口组合的流动噪声和振动噪声声压级频域分布特性,并获得了流动和振动噪声总声压级均较低的进出口组合。最后,对导流板降噪性能进行了探索性研究,对比分析了三种导流板形式的流动噪声和振动噪声特性。结果表明,两片一组的平行弧形导流板对流动噪声和振动噪声在全频段均有较好的降噪性能,其中对振动噪声的降噪效果更为显著,在进口流速v=1、2和3 m/s三种工况下,其流动噪声的总声压级分别降低了 4.12、3.78和5.5 dB,振动噪声总声压级分别降低了 6.32、7.95和9.42 dB。其他两种导流板反而在一定程度上增加了流动噪声和振动噪声。总之,本文对T型三通管道的流场、流动噪声、振动噪声、管径比、进出口组合、导流板形式等进行了研究,揭示了 T型三通管道流动噪声和振动噪声特性随各影响因素变化的演变规律,获得了三种导流板对流动和振动噪声的影响特点,不仅可为T型三通管道噪声控制技术奠定基础,也可为三通管型的优化设计提供指导。