尾缘锯齿对斜流叶轮气动噪声的影响

针对某型斜流叶轮的气动噪声问题,利用FLUENT软件对尾缘锯齿斜流叶轮的气动噪声进行数值模拟,获得尾缘锯齿斜流叶轮气动噪声的分布特性,并对比分析尾缘锯齿结构对气动噪声的影响规律。结果表明,尾缘锯齿结构可显著降低斜流叶轮整体噪声水平,并且形状越尖锐的锯齿降噪效果越明显,但同时存在叶轮气动性能的损失。研究结果可为斜流叶轮的降噪设计提供理论依据。     

不等距叶片离心风机气动噪声的数值与实验研究

为探索不等距布置叶轮叶片对工业离心风机气动噪声的影响，以T9-19No．4A前向离心风机为对象，设计两个不同叶片间距的不等距叶片叶轮。运用数值定性预测及实验测量相结合的方法分析不等距叶片离心风机的气动噪声，实验结果与数值模拟结果在定性上吻合良好。     

叶片出口边侧斜对船用离心泵振动和水动力噪声的影响

以125clla-13型船用离心泵为研究对象,研究叶片出口边侧斜对船用离心泵振动和水动力噪声的影响。首先对出口边非侧斜和侧斜两种叶轮模型泵进行全流场非定常数值计算,提取蜗壳及泄漏流道壁面脉动激励作为载荷,对两种模型泵进行基于模态响应的振动计算和基于边界元法的水动力噪声计算,并对非侧斜出口模型泵进行振动测试,经试验验证,模型泵振动噪声数值预测具有一定可行性。进一步对比两种出口方式模型泵计算结果,分析表明:叶片非侧斜出口模型泵振动加速度计算结果整体高于叶片侧斜出口;两种出口方式模型泵声功率随工况变化趋势一致,设计工况声功率最小,大流量工况声功率最大,叶片侧斜出口模型泵声功率和声压级都明显低于非侧斜出口,且声压级降幅从APF到4BPF大致呈上升趋势。从减振降噪角度考虑,叶片侧斜出口方式优于非侧斜出口方式。该研究可为船用离心泵减振降噪设计提供参考。     

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。     

空调离心叶轮尾流噪声的数值预估

由于现有的计算技术限制,风机气动噪声的数值预估是非常困难的。对于单个离心叶轮,已知其最主要的气动噪声源是叶片尾缘涡脱落导致的叶片表面压力脉动。基于Lee(1993)的轴流风机尾流噪声模型,提出一种可适用于离心叶轮尾流噪声数值预估方法。它包括三项主要工作:首先利用商用CFD软件Fluent对叶轮内的三维流场进行了数值模拟,并对所得气动性能进行实验验证;然后对叶片尾缘附近的速度剖面进行分析,提取出吸力面和压力面两侧的边界层厚度;最后,根据改进的噪声预估模型对叶轮的总声压级进行数值预估,在设计工况附近所得结果与实验值相比误差小于3dB。     

数值方法在轴流式风机气动噪声识别中的应用

采用非定常流场计算和基于FWH方程的声学类比方法对小型轴流式风机的气动噪声进行数值仿真研究,并在消声室中建立轴流式风机的测试装置研究其噪声特征。数值模拟中的虚拟消声室的大小与实物大小相同,选取最优计算工况为LES模型、2 300万网格及时间步长为叶轮转过1°所需时间,通过与试验对比,在噪声频率200～1 000 Hz范围内,计算结果与试验结果有较好的吻合。在此基础上,对分离作用、旋转叶片和分离流的相互作用、叶尖处涡流等叶片噪声源进行分析,发现噪声源主要来自叶片前缘的顶部位置、叶尖位置以及叶片中心区域,这3个区域产生的噪声频率分别在200～500 Hz,500～1 100 Hz以及800 Hz左右。     

节能低噪离心风机叶轮流场计算和试验研究

本文用任定准正交面方法分析了高压头离心风机采用加载式及卸载式叶片叶轮时的速度分布比较,应用考虑叶轮旋转和曲率影响的附面层动量积分关系式,计算了叶片表面的附面层动量损失厚度及壁面摩擦系数的变化情况,提出了节能低噪离心风机的设计思想;对四种叶片型线及噪声控制方案叶轮进行了气动和噪声性能试验,获得了有益的成果。     

无叶片风力机捕能柱涡激摆动气动噪声分析

针对基于涡激振动无叶片风力机的气动噪声问题,建立捕能柱涡激横向摆动的仿真模型并进行验证,结合SST湍流模型和声类比法,探讨来流风速对捕能柱横向摆动噪声及远场噪声辐射的影响。结果表明,捕能柱涡激摆动产生的噪声为低频噪声,且噪声大小与其摆动角度和频率有关;捕能柱涡激摆动的气动声源为偶极子声源;最大噪声位于捕能柱中段位置,且捕能柱底部的噪声要大于其顶端;辐射噪声声压级与漩涡脱落频率存在对应关系;当来流风速处于锁频风速区间时噪声最大,且其衰减率小于非锁频风速。所得结论可为无叶片风力机的设计与安装提供指导。     

水平轴风力机叶片气动噪声源分布特性的试验研究

为寻找水平轴风力机额定来流风速不同转速工况时叶片气动噪声源分布特性的规律,利用30通道切片轮式阵列采用近场声全息法和远场波束形成法对水平轴风力机近尾迹区域进行噪声数据采集和声源成像分析。其试验结果表明：风力机气动噪声源在不同噪声频段下声压级随风力机转速的升高而增大,且气动噪声源位置未发生变化;在额定来流风速和额定转速下,随着气动噪声源频率由低频段向高频段过渡,其叶片气动噪声源位置由叶片中部沿叶片展向朝叶尖处规律移动,该结论可为风力机的降噪研究提供参考。     

两种不同结构空调器轴流风机内流及性能分析

应用Navier-Stokes方程和RNGκ-ε湍流模型对空调器用轴流风机系统的内流特性进行三维数值模拟。针对匹配同一室外机时出现的不同叶片数目的叶轮,采用数值模拟与外部性能实验相结合的方法,对不同结构的两/三叶片风轮使用时的内部流场及气动性能进行详细分析。实验分析结果显示,两/三叶片叶轮各具特点,三叶片风轮匹配室外机时,风轮出口的轴向速度变化梯度较小,且气流扰动较小,能够有效地降低风机的相对湍流强度,改善气动噪声,实现降低噪声2.2dB（A）。而两叶片风轮用材少,质量轻,电功率消耗比三叶片风轮降低3.25%-6.06%,表明其具有良好的节能效果。     

小流量下周向弯曲叶片间隙噪声实验研究

对带有周向前弯8.3°和周向后弯8.3°叶片的低压轴流风机,采用近远场动态压力测量技术,实验研究了小流量工况下叶顶泄漏流诱发的间隙噪声近远场声学特性,及周向弯曲叶片对间隙噪声的影响。结果表明:随流量的降低,周向弯曲叶片改变了泄漏流的强弱和迁移速度;在近远场功率谱的整个频域内,存在着由泄漏流诱发的间隙噪声,其具有宽频频率特性,这种低频特性随流量降低幅值逐渐增强,并向更低频段转移,周向前弯叶片向低频段迁移速度最慢;周向弯曲叶片对声学指向性的影响不同,周向前弯叶轮的声压级各个方向变化差异较大,而周向后弯叶轮变化较均匀。     

新能源汽车空调鼓风机气动噪声特性分析及优化

由于缺少发动机噪声的覆盖,新能源汽车空调鼓风机产生的气动噪声成为影响乘车舒适性的重要噪声源,主要针对某新能源汽车空调鼓风机系统进行气动噪声特性分析和优化,以适应更加严苛的噪声控制要求.采用AN-SYS数值模拟软件和半消声实验室,通过对原始叶轮模型流场和声场的研究分析复杂的轮毂、叶片、气流和结构部件周期性相互作用产生的气...     

新能源汽车空调鼓风机气动噪声特性分析及优化

由于缺少发动机噪声的覆盖,新能源汽车空调鼓风机产生的气动噪声成为影响乘车舒适性的重要噪声源,主要针对某新能源汽车空调鼓风机系统进行气动噪声特性分析和优化,以适应更加严苛的噪声控制要求。采用ANSYS数值模拟软件和半消声实验室,通过对原始叶轮模型流场和声场的研究分析复杂的轮毂、叶片、气流和结构部件周期性相互作用产生的气动噪声特性,并开展轮毂型线和叶顶弧度对气动噪声的影响研究,其中轮毂型线模型最大可以分别降低43 阶次叶频噪声和总声压级5.0 dB和4.2 dB,叶顶弧度模型最大可以分别降低43 阶次叶频噪声和总声压级4.0 dB和2.7 dB。研究结果对优化新能源汽车空调鼓风机在受限空间内气动噪声控制具有一定的参考意义。     

燃油系统旋涡泵压力脉动的控制研究

为了改善燃油泵噪声、振动、声振粗糙度(noise,vibration and harshness,NVH)性能,提高燃油泵声音品质,开展了燃油系统旋涡泵压力脉动的控制研究。采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)数值模拟方法和理论分析方法分析燃油系统微型旋涡泵的压力脉动特性,并采用随机叶片分布方法设计了2种非均布程度不同的非等距叶轮。基于CFD数值模拟结果和理论分析结果,提出一种改进的非等距叶轮设计方法。燃油泵噪声试验结果验证了该设计与控制方案的可行性。结果显示:相较于等距叶轮,随机非等距叶轮燃油泵的中高频段尖锐噪声消失,NVH性能提升;随机非等距叶轮能够显著分散叶频峰值,非均布程度的增加显著增大了随机非等距叶轮的叶频脉动幅值下降幅度。因此,采用随机叶片分布方法,有助于改善旋涡泵的压力脉动特性,对改善燃油泵的NVH性能具有重要的工程应用价值。     

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。     

风机叶轮离心浇注模改进设计

通过对叶轮结构及其模具的分析,从模具定位方式,叠片方法入手,对叶轮离心浇注模进行了改进设计,增加了定位套和定位压圈,减少原来的叶片隔板,使叶片均匀分布。保证了叶轮叶片与叶轮轴套同心,从而减少了叶轮整体的初始动平衡量,达到减小风机自振动振幅。     

叶片厚度对旋涡风机叶片噪声的影响分析

利用三维CFD模型对旋涡风机内部流场进行模拟分析,获得叶片表面的压力脉动信息,以叶片表面压力流场作为气动声源,通过求解FW-H方程,计算了叶片产生的远场气动噪声;并以叶片表面的压力脉动信号作为激励源,计算了叶片振动产生的噪声。计算结果表明叶片厚度在1 mm到4 mm的范围,其气动噪声基本保持不变,结构噪声随叶片厚度减小而大幅增加,进一步分析得出叶片产生的噪声以气动噪声为主,结构噪声基本可以忽略。     

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。     

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。     

离心泵流噪声实验研究

搭建了离心泵流噪声测试系统,并对离心泵的流噪声进行实验研究。利用水听器测量了原型叶轮和四种改型叶轮在不同转速下的流噪声,发现水 泵流噪声随着转速的增加而增加,随轮舌间隙的减小而增加。实验结果还表明,水泵下游的流噪声声压级要高于上游。观察水泵两端声压级差随转速以 及叶轮半径的变化关系,并探讨其产生的原因。