大涵道比涡扇发动机风扇转静干涉降噪研究

转静干涉噪声是大涵道比涡扇发动机风扇噪声的重要组成部分,本文基于三维升力面理论,针对某大涵道比涡扇发动机,研究了风扇外涵出口导流叶片(outlet guide vane,OGV)的后掠角大小变化、外涵OGV弦长变化,以及外涵OGV处管道轮毂比变化对风扇转静干涉噪声的影响。结果表明,对于某适航工况,在评估范围内,存在风扇转静干涉噪声声压级的最小值,通过实现外涵OGV后掠角、弦长、轮毂比的优化选择,可以实现该大涵道比涡扇发动机风扇部件的降噪设计。     

后置柴油机客车的降噪试验

本文以后置柴油机客车为对象，进行整车的远场、近场、噪声分离等多项试验，通过分析计算噪声样本的偏相干函数、噪声频谱，确定冷却风扇噪声、排气消声器噪声、发动机右侧传出噪声是该车的主要噪声源。在不改变该车主要结构的前提下，采用玻璃纤维吸声材料对发动机罩等部位进行屏蔽，加大冷却风扇直径降低风扇转速；在排气管消声器外包扎吸声材料等措施进行对比降噪试验，达到较好的整车降噪效果。     

发动机冷却风扇总成气动噪声数值预测

以发动机冷却风扇总成为研究对象,采用CFD和CAA分步耦合方法进行气动噪声预测。考虑风架对流场的影响,通过大涡模拟(LES)进行瞬态计算捕获风扇表面压力脉动。考虑风架护风圈对声传播的影响,建立声学边界元模型(BEM),对冷却风扇总成气动噪声进行三维声场预测与声压频谱分析。最后进行噪声试验,结果表明发动机冷却风扇总成气动噪声数值预测准确,可为低噪声设计提供参考。     

后置柴油机客车的降噪试验

本文以后置柴油机客车为对象，进行整车的远场、近场、噪声分离等多项试验，通过分析计算噪声样本的偏相干函数、噪声频谱，确定冷却风扇噪声、排气消声器噪声、发动机右侧传出噪声是该车的主要噪声源．在不改变该车主要结构的前提下，采用玻璃纤维吸声材料对发动机罩等部位进行屏蔽，加大冷却风扇直径降低风扇转速；在排气管消声器外包扎吸声材料等措施进行对比降噪试验，达到较好的整车降噪效果．     

起飞状态下发动机风扇噪声变化趋势的预测

飞机的起飞过程中,整机噪声几乎由发动机贡献,而风扇部件产生的气动噪声则是发动机总噪声的重要组成部分。分析了风扇噪声的组成,采用Heidmann风扇噪声模型,应用matlab软件进行编程实现起飞状态下的风扇噪声值预测,并对实际环境因素影响进行修正,以某型飞机的配装发动机CFM56-7B为算例,计算多个点的噪声数据并研究其噪声变化趋势,通过噪声值计算数据表明,地面预测点所得的风扇有效感觉噪声级EPNL随着水平距离的增加而产生变化。结果表明:Heidmann风扇噪声模型算法用于实际民航飞机的发动机风扇噪声预测时,具有较高的准确性,并可作为飞机噪声适航取证阶段的噪声预测参考方法。     

短尾挖掘机热平衡与噪声的分析与优化

某短尾挖掘机在样机试验时,热平衡与噪声未达到目标要求。基于在不影响整机大的布局下,仅改变部分零部件,对整机的改动工作量小的原则,首先对其热平衡进行分析与改进,通过对散热器水散和液压油散的面积对比,结合水温和液压油温的测试数值,优化水散和液压油散的散热面积后,液压油温下降6.0℃;进一步对机罩进风孔面积优化,增加进风孔面积20%后,热平衡满足目标值。然后对其噪声进行分析与改进,通过采集该挖掘机的噪声频谱,识别出主噪声源为风扇旋转噪声;通过降低风扇旋转转速和使用低噪声风扇两个措施,使噪声下降了3.5 dB(A)。在以上采用的优化措施中,机罩进风孔面积、发动机转速、风扇结构这三种因素会同时影响热平衡和噪声,验证改进效果时须对热平衡和噪声都进行测试。将全部改进措施在新的挖掘机上进行装机试验,测试数据与分析符合,热平衡和噪声均满足目标值。分析与优化方法对其他挖掘机特别是短尾挖掘机的性能优化,具有一定的参考和指导。     

护风圈对发动机冷却风扇气动性能影响的CFD分析

本文采用Realizable k-ε湍流模型对发动机冷却风扇进行CFD模拟,计算了转速2000r/min时的风扇流量,研究护风圈对其气动性能的影响。在此基础上,利用宽带声源模型中的Curle噪声源模型对风扇流场中的噪声源分布进行了分析,并通过瞬态仿真分析护风圈对风扇噪声频率特性的影响。分析结果表明:安装护风圈可以提高风扇11.6%的流量,同时可以降低气动噪声。     

发动机硅油风扇离合器研究现状、讨论与展望

硅油风扇离合器是发动机冷却系统的重要配套部件之一,对改善发动机冷却性能、经济性、排放、振动、噪声和寿命等都存在影响。论述了硅油风扇离合器的理论分析、影响因素、传动控制方式和测试系统的研究现状与进展,讨论并展望了硅油风扇离合器设计需要进一步研究的问题。     

汽车起重机加速行驶车外噪声研究

本文通过定置模拟噪声试验,采用平面阵列测试法确认汽车起重机加速行驶车外噪声主要噪声源在发动机附近,再通过声压频谱分析和排除法对比试验,进一步确认发动机噪声和风扇噪声是主要噪声源。通过降低发动机燃烧噪声、风扇噪声及隔绝主要噪声源对外辐射三个方面降噪措施,车辆顺利通过欧盟ECE R51车辆加速行驶车外噪声测试。     

发动机风扇轴试验器关键结构有限元分析

涡扇发动机风扇轴是发动机的重要零件之一,其工作时主要承受扭矩和弯矩,对于发动机效能来说,发动机风扇轴的质量成为其关键的影响因素。通过某发动机风扇轴静力试验,该型号发动机风扇轴试验器关键结构计算模型得以建立,对其关键结构进行有限元分析,可以为发动机的研发提供有效的数据支持。     

基于STAR-CCM+的发动机冷却风扇CFD仿真分析

为了分析发动机冷却风扇的运行性能,对其进行了仿真分析。先将实体模型导入Hypermesh中划分面网格,再导入STAR-CCM+中生成体网格;然后建立风扇的CFD模型并进行仿真分析,对该风扇的流场和压力场进行了模拟,得到了流量和噪声的影响因素,同时验证了CFD仿真分析的可靠性。     

表面楔形结构对发动机冷却风扇性能影响研究

采用CFD/CAA分布耦合仿真方法,在额定工况下对发动机冷却风扇叶片吸力面是否设置凸起楔形结构的两种方案的流场与声场进行三维数值模拟,研究了楔形结构对冷却风扇气动性能和噪声性能的影响。结果表明,该楔形结构对冷却风扇气动性能影响较小,而对其噪声性能影响显著;设置了楔形结构后冷却风扇进出风口噪声值分别下降8.8%和8.9%,风量略有增加。通过分析冷却风扇流场及声场的分布情况,可知楔形结构在叶片吸力面起到了"涡流发生器"的作用,促进边界层提前转捩,进而大大降低了叶片表面气流过早分离引起的涡流噪声,因此总声压级也明显下降。     

压实机械

正GJ20142062压路机冷却风扇对整机噪声的影响[刊,中]/周龙刚…//工程机械.-2013,44(4).-27~31风扇噪声是压路机的重要噪声源之一。通过试验研究发现冷却风扇高速旋转所产生的空气动力噪声是整机的重要噪声源,特别是发动机高转速、全负荷运转工况下的风扇噪声更为突出。综合理论分析结果,提出了优化冷却风扇运转参数和结构参数的综合改进措施,以便有效地降低压路机冷却风扇对整机噪声的影响,也为其它工程机械风扇的降噪提供参考。图9参7     

某轻卡车型发动机冷却风扇降低噪声研究

发动机驱动风扇在整车上产生的噪声主要在高转速的工况,风扇高速旋转产生气流噪声,通过辐射传递到驾驶室。主要通过研究某轻卡车型上使用的硅油离合器风扇在不同风扇转速、不同风扇宽度伸入到护风圈的深度关系来研究降低风扇噪声的方法,采用了理论分析及实车验证相结合的方法。     

基于不同载荷的大涵道比风扇气动噪声分析

对于齿轮驱动大涵道比涡扇发动机,载荷升高转速减小能够显著降低噪音。探究了载荷系数变化对大涵道比风扇气动噪声的影响。对设计完成的3款不同载荷的大涵道比风扇级进行了系统的声学特性分析。结果表明:无论是对于单转子还是风扇级,随着载荷系数的升高,噪声都逐步降低。超高载荷风扇转子的噪声与常规载荷风扇转子相比,降低了27.36 d B;相应匹配上静子以后,整个风扇级的噪声降低了18.03 d B。     

一种挖掘机液压风扇调速的方法

风扇冷却系统是挖掘机非常重要的组成部分,通常包含了发动机散热系统、液压散热系统和发动机进气冷却系统三个部分。风扇系统设计的成败决定着挖掘机整机的热平衡以及噪声是否能够顺利通过相关的标准。传统的挖掘机液压风扇系统采用溢流阀调节压力,实现风扇转速的可调,这种系统溢流的流量在低温时有较大的能量损失,不益于液压风扇系统的节能和环保。该文介绍一种容积调速的液压风扇系统,该系统采用变量泵作为动力源,利用传感器检测液压油温、发动机冷却水温和环境温度,通过控制器综合逻辑判定后,输出相应的电流信号至电比例溢流阀,电比例溢流阀变量的压力通过管路传递到变量泵,改变泵的排量从而实现风扇转速的可控性。     

一种带喷气自驱动风扇的发动机总体性能研究

因经济性需求使得发动机涵道比不断增大,导致风扇的转速不断下降,风扇与增压级和低压涡轮之间的转速不匹配问题越来越突出。基于桨尖喷气旋翼的原理提出了一种新型的喷气自驱动风扇发动机,从核心机中引出高温高压气体至风扇叶尖区域,通过高速喷射获得反作用力驱动风扇旋转。利用C++程序对带喷气自驱动风扇的发动机进行了总体性能仿真,与常规发动机相比,采用该方案后发动机在基本不改变原有推力和耗油率的条件下,进一步提升了发动机的推重比。     

平面叶型对冷却风扇性能影响机理研究

以不削弱气动性能为前提,为提高发动机冷却风扇的噪声性能,以计算流体力学(CFD)与计算气动声学(CAA)理论为基础求解冷却风扇的气动性能和噪声性能,并与气动性能试验噪声试验结果进行对比验证了该计算方法的可靠性。对原模型的平面叶型进行优化,得到最低噪声参数组合,经CFD/CAA联合仿真验证,优化后风扇模型的气动性能与噪声性能均得到改善,从流场与声场分布的角度对优化前后的冷却风扇进行详细的对比,进一步地分析优化前后冷却风扇气动性能和噪声性能变化的机理,深入地研究其叶片结构参数对冷却风扇性能的影响机理。     

计算流体力学在摩托车发动机冷却风扇设计中的应用

运用CFD(computational fluid dynamics)商业软件CFX对某型摩托车发动机冷却风扇内的气流流动进行数值模拟,发现原始叶片设计的缺陷,并通过改变叶片形状对原始风扇进行了优化设计。数值分析表明:在不改变曲轴的转速下,风扇的风量和效率均得到提高。对流过汽缸后的气体温度进行对比测量显示,改进的冷却风扇使该处的气体平均温度降低1.5℃,改善了摩托车发动机的冷却效果。     

低噪声发动机冷却风扇结构改进设计

为在不牺牲气动性能的前提下降低发动机冷却风扇的气动噪声,提出了一种新型的冷却风扇结构改进方案,即在风扇叶片吸力面上增加若干沿径向规律分布的楔形结构.以风量及进风口处噪声值为评价指标,设计正交试验,借助CFD/CAA耦合仿真法对各风扇流场及声场进行数值模拟,探究楔形结构参数对冷却风扇性能的影响.根据正交试验结果选择出一组楔形结构优化方案,将其与原始方案仿真结果进行对比,风量略增加,噪声值降低了8.8%,有一定工程应用价值。