基于拉丁超立方抽样的离心式吸叶机噪声分析与降噪优化研究

以吸叶机离心风机系统为研究对象,针对吸叶机气动噪声与出口流量的双目标优化问题,运用有限元与试验相结合的方法对其进行分析与优化以达到降低整机噪声的效果。首先运用CFD技术对原吸叶机模型进行流场和声场的仿真分析,并在此基础上提出了长短叶片叶轮优化方案,在拉丁超立方抽样模型的指导下求解了短叶片的多项具体参数,通过融合分析多项参数获得了长短叶片的最优组合方案,最后再次通过仿真与试验相结合的方法对优化方案的实际效果进行了验证。结果表明,短叶片的加入不仅可以保持原有的风机性能,还能够达到降噪1.2 d B左右的效果。该方案的提出不仅有效降低了风机噪声,还为产品的降噪优化提供了合理的技术路线,具有广泛的应用价值。     

小型高速离心风机气动噪声数值模拟方法研究

针对载人航天飞行任务中环控生保系统对于空间噪声控制的要求,以某型号小型高速离心风机为研究对象,分析气动噪声产生机理,构建三维模型,运用ANSYS Fluent 软件,采用RNGκ-ε 模型、DES模型、LES模型进行瞬态数值仿真计算。对离心风机进行噪声试验研究,根据离心风机在轨实际工况,得到不同含氧率下的气动噪声分布情况。研究结果表明：气动噪声的噪声源主要位于风机蜗壳及蜗舌处。LES模型与试验结果吻合最好。工作在纯氧下的离心风机比空气下噪声高约1.81 %。文中所得结果可以用于载人航天上行风机设备的噪声仿真及地面试验,为小型高速离心风机降噪设计提供参考依据。     

多翼离心风机气动噪声的降噪

针对多翼离心风机气动噪声的主要噪声源提出降噪方案。首先,对于多翼离心风机涡流噪声的降噪,主要通过优化叶轮、蜗壳的结构几何参数和在叶轮出口加装旋转扩压器等方式进行。其次,对于多翼离心风机旋转噪声的降噪,主要通过改变蜗舌形式进行。最后对优化进出口安装角的叶轮和在叶轮出口加装旋转扩压器这两种降噪措施进行试验验证。结果表明,改进后的风机与原型相比达到显著的降噪效果。     

多翼离心风机气动噪声的降噪与实验研究

本文针对多翼离心风机气动噪声的主要噪声源提出了降噪方案。首先,对于多翼离心风机涡流噪声的降噪,主要通过优化叶轮、蜗壳的结构几何参数和在叶轮出口加装旋转扩压器等方式进行。其次,对于多翼离心风机旋转噪声的降噪,主要通过改变蜗舌形式进行。最后对优化进出口安装角的叶轮和在叶轮出口加装旋转扩压器这两种降噪措施进行了试验验证。结果表明,改进后的风机与原型相比达到了显著的降噪效果。     

地铁车辆辅助变流柜噪声试验研究

为了识别地铁车辆辅助变流器在不同运行工况下的气动噪声和电磁噪声特征以及贡献,通过试验方法对变流柜整机以及其内部2个主要的噪声源部件单体(风机和变压器)进行噪声测试.通过单体测试,分别得到风机和变压器在不同工况下的峰值频率以及对应幅值,为变流柜下一步降噪提供理论依据.     

离心风机噪声源的试验研究

本文对离心风机中所产生的气动噪声进行了试验研究,通过对两种不同的风机设计了不向的试验件,对蜗舌形状、机壳形状、叶轮叶片型线、叶片数等的组合进行气动噪声试验,并进行了分析研究,作出了合理的解释,并进一步提出了就如何降低离心风机噪声的方法。     

扫路车专用风机气动噪声数值仿真研究

以某型号扫路车专用风机气动噪声特性为研究对象,运用Lighthill声比拟理论和计算流体动力学技术对扫路车专用风机的非定常流场和气动声场进行数值研究,获得专用风机声功率级分布和气动噪声频谱特性。计算结果表明:扫路车专用风机的噪声源主要分布在叶片的吸力面和蜗舌区域;扫路车专用风机的噪声主要为低频噪声,吸力面的压力脉动是低频噪声的主要来源,离散噪声在气动噪声中所占的比重较大;叶片及蜗舌的设计是扫路车专用风机气动降噪需重点考虑的因素。     

地铁车辆辅助变流器气动噪声优化控制研究

针对某地铁车辆辅助变流器噪声超标问题,提出辅助变流器气动噪声源和传播过程的数值仿真方法,分析辅助变流器气动噪声特性,在此基础上有针对性地提出增加整流网、叶片数、共振腔等优化方案。通过对比发现:增加整流网后,出口测点总声压级降低2.5 d B(A);将原叶片数由6片增加至7片后,出口测点总声压级降低1.5 d B(A);增加共振腔后,出口测点总声压级降低0.5 d B(A);采用综合优化措施后,整个频段声压级均不同程度降低,出口测点总声压级降低7.1 d B(A),降噪效果显著,所提出的优化措施可为低噪声的变流器设计与开发提供参考。     

混合动力低地板车冷却风机降噪试验研究

混合动力低地板车采用氢燃料电池为清洁能源,冷却风机是确保其正常工作的关键部件之一。冷却风机噪声作为混合动力低地板车静置乃至低速运行时的主导声源,其减振降噪是混合动力低地板车噪声控制的关键所在。为探寻其低噪声设计方法或高效降噪措施方案,基于试验测试研究,系统研究和对比分析冷却风机在不同运行工况(转速、风机数量、栅格影响)和减振降噪控制措施(不同降噪处理方案)下的辐射噪声响应特性。结果表明:冷却风机噪声呈现为显著的纯音加宽中频频谱特性,纯音成分由旋转基频在内的前3阶旋转频率主导,宽中频噪声由风机气动和箱体振动声辐射噪声组合而成;随着风机转速增加,旋转基频和A计权总声压级线性增长。在保证冷却效果的前提下,尽量降低风机转速是控制其噪声响应的有效手段。风机数量减半,辐射噪声仅下降2 d B(A),说明箱体振动声辐射对总辐射噪声影响显著;栅格对辐射噪声影响很小,去掉栅格,辐射噪声仅降低0.4 d B(A);最佳的降噪方案为在底板、侧板和边板粘贴降噪和吸声材料,可降低噪声2.6 d B(A)。相关测试分析结果对冷却风机噪声和车外噪声控制具有一定的参考价值。     

旋转叶片高频涡脱落噪声源的双阵列声成像试验研究

旋转叶片的涡脱落噪声是一类典型的指向性声源,但由于叶片的旋转尚无法准确测量旋转叶片涡流噪声的指向性。利用两个平面阵列在叶片旋转面的平行和垂直两个方向对声源进行了声成像试验研究。试验中选择不同的叶片旋转方位角位置对涡脱落气动噪声进行波束形成声成像,通过比较声源在叶片不同方位角以及不同阵列方向的声成像结果验证了旋转叶片涡脱落噪声的指向性,并且分析了不同的叶片旋转方位角对涡脱落噪声的影响。试验结果验证了双阵列声成像测量方案的可行性和有效性,成像结果的对比表明使用的NACA0012桨叶在2.5 kHz下的旋转气动噪声源为指向性声源。     

家用电器风机噪声的一种等效声源建模方法

风机噪声是油烟机、吸尘器、电吹风等家用电器的主要噪声源,噪声管理是这类产品开发的关键。为缩短家用电器的开发周期,需要在设计阶段对产品进行噪声预测与评估。传统预测方法是对风机和系统整体建模,进行气动噪声流体-声学联合仿真(Computational Fluid Dynamics-Computational Aeroacoustics, CFD-CAA)。但该方法使声源与声传播过程相耦合,设计每当有修改的时候,就要需要进行全系统计算,开发效率较低。为此,文章提出一种可以将风机声源特性与系统声传播过程解耦的噪声源建模方法,分析风机气动声源特性,建立风机等效源模型。设计了风机噪声试验,测试风机的风口噪声,提取等效声源强度,用于快速预测不同系统、不同工况的噪声。将该模型应用于两种型号的油烟机噪声分析,结果表明,对不同的风道结构,系统噪声预测误差均在3 dB左右。     

带尾缘吹气的空心叶轮轴流式风机内部流动和气动噪声模拟

对带尾缘吹气的空心叶轮轴流式风机内部流动和气动噪声进行数值模拟计算,并从流动性能和噪声水平2个方面将之与原型风机进行对比分析。结果表明：两者的流动性能差别甚小,但在设计工况附近,空心叶轮风扇的气动噪声明显低于原型风扇。研究结果可为空心叶轮轴流式风机的设计、选型以及结构优化提供依据。     

整车环境下汽车空调系统气动噪声分析

针对汽车空调(Heating,Ventilation,and Air-Conditioning,HVAC)存在噪声过大导致舒适性较差的问题,通过试验为主、数值仿真为辅的方法对整车环境下空调系统气动噪声进行了研究。研究发现,空调系统产生的气动噪声呈宽频噪声特性。整车环境下空调系统辐射出来的噪声量级比自由场环境高11.7 d B(A),声压级较大的频带更宽,呈现出明显的混响场特征。在空调风机转速为7档、内循环工况时,测点C处的总声压级高达67.9 d B(A),超过企业内部标准要求1.9 d B(A)。风机是主要噪声源,应在后期降噪中加以控制。由于乘员的阻挡和衣物的吸声,乘员舱空间缩小,坐有乘员时相同测点的总声压级小1.5 d B(A),在125 Hz以上各频率段的声压级均有不同程度的降低。文中研究可为明确空调系统在乘员舱的声辐射特性和空调系统噪声控制提供参考。     

汽车空调系统噪声源识别的试验研究

以某型汽车空调系统(采用无刷直流电机)为研究对象,在半消声室内对该空调系统进行噪声特性试验,采用局部屏蔽法、声压法、频谱法对系统的空调箱进行噪声源识别和传递路径分析。试验结果表明:声压级幅值较大的阶次噪声(8阶和24阶)为无刷直流电机的电磁噪声,主要通过电机端盖传递出来;43阶次噪声为气动噪声,是由鼓风机(43片叶片)产生,主要通过空调箱进、出风口传递出来。研究结果为抑制汽车空调系统噪声提供重要参考依据。     

考虑影响声传播因素的车用交流发电机气动噪声预测

为了更准确地预测车用交流发电机的气动噪声,基于计算流体力学及声类比理论,考虑影响声传播的因素,对实验室安装条件下的某型车用交流发电机气动噪声进行研究。利用大涡模拟方法计算了交流发电机内部三维非稳态流场;依据Lighthill声类比思想,将转子表面的压力脉动等效为旋转偶极子源点集;考虑发电机机壳及实验台面对声传播的影响,建立了以机壳内表面为声源边界的半自由声场计算模型,进而预测了发电机的远场气动噪声;最后,利用实测数据对发电机气动噪声仿真结果进行了验证。结果表明:交流发电机气动噪声的辐射声场具有明显的偶极子指向特性;仿真计算结果与实验测试结果具有很好的一致性。所提的研究方法能更准确地预测发电机的气动噪声,同时可为实车安装条件下的车用交流发电机气动噪声预测提供参考。     

车用交流发电机气动噪声试验研究

针对某型汽车交流发电机在高速段（6 000 r/min以上）噪声源以及各主要阶次对总噪声的贡献量问题,对交流发电机进行噪声测试分析。通过阶次分析得出气动噪声的频率特性,采用交流发电机有无前、后扇叶分别单独运转等试验方法确定各阶次噪声的具体来源以及前后扇叶对主要单阶次贡献量的大小。得到前后扇叶为该型交流发电机的气动噪声声源,第6、8、10、12、18等阶次为该型交流发电机的主要气动噪声成分;前扇叶对12、18阶次噪声贡献明显比后扇叶大,后扇叶对6、8、10阶次噪声的贡献较前扇叶大。该方法对汽车交流发电机的气动性能和高转速下噪声的改进提供一种切实可行的依据。     

对旋风机气动噪声声强及压力脉动分布规律的数值预测

将SIMPLE算法与RNG-ε湍流模型相结合,通过求解Navvier-Stokes方程,对对旋风机从集流器进口到扩散器出口全流场内的三维定常流动进行数值计算。求解区域采用非结构化网格进行离散,以进、出口压力为边界条件,采用运动参考系实现动-静界面间的数据传递。对对旋风机气动噪声分布特性进行数值模拟,预测对旋风机内部、外壳和叶片的声强级分布情况。采用快速傅里叶变换方法(FFT)研究两级叶轮区域三对干涉面因叶轮旋转和叶片振动引起的压力变化规律。研究结果对通风机结构的优化设计及噪声控制具有参考意义。     

机翼屏蔽对航空发动机噪声预测的影响分析

随着对飞机适航噪声的要求更加严格,利用机翼屏蔽效应对航空发动机进行噪声控制已成为一项有效策略与研究方向.基于惠更斯-菲涅尔原理,利用飞机噪声性能(Aircraft Noise and Performance,ANP)数据库计算飞机起飞航迹并在其上建立噪声源,声源位置作为噪声屏蔽计算坐标输入屏蔽效应算法,应用Matlab...