燃料电池车用离心风机噪声特性试验分析

基于消声室内台架试验,对某企业研发的燃料电池汽车空辅系统内的离心风机进行了噪声特性分析。通过初步预测离心风机噪声并设计试验方案,测量不同稳态和瞬态工况下离心风机的振动和噪声信号。离心风机的噪声主要表现为由风机叶轮、散热风扇等产生的阶次噪声以及由进气湍流、电磁激励等产生的宽频噪声两类,经过对采集的信号进行频谱分析以及阶次分析,明确了其主要的噪声成分是离心风机的进气噪声、风机叶轮和散热风扇的气动噪声。     

基于阶次跟踪的变速箱啸叫噪声分析

运用阶次跟踪的分析方法,研究了某车型手动变速箱的二挡啸叫噪声现象。首先,在阶次跟踪的等角度间隔重采样算法中,提出用分段三次埃尔米特（Hermite）多项式代替传统的最小二乘法多项式拟合变速箱输入轴转速曲线,再分段对其积分得到变速箱输入轴转角表达式,提高了转速拟合与阶次跟踪分析的精度;然后,把短时傅里叶变换（STFT）用于阶次跟踪分析;最后开展了啸叫噪声的实车实验,结合变速箱噪声实验的主观评价经验,定量地分析和研究了变速箱的二挡啸叫现象。     

燃料电池轿车车内后部噪声实验分析与控制

通过对车内后部噪声的测试，分析了车内后部噪声的分布状况，对试验数据进行频谱分析处理了解车内后部噪声的主要频率成分并结合振动试验判断了主要噪声源；通过隔声与吸声措施提高了后排座隔板和衣帽架对中高频噪声的隔声量，改善了乘坐室后部噪声的强度与频率特性，提高了乘座舒适性。     

大型离心压缩机喘振工况的快速判断与控制

介绍了大型离心压缩机喘振的危害,详细叙述了机组进入喘振工况的快速判断方法和诱发喘振的因素,最后阐述防止离心压缩机发生喘振的控制措施。     

燃料电池车用漩涡风机壳体辐射噪声数值预测

数值模拟燃料电池车用旋涡风机壳体的结构振动辐射噪声。首先给出燃料电池车上旋涡风机运行时振动噪声测量结果,然后使用Fluent模拟风机内部三维非定常流场,将作用在壳体表面的非定常力加载到壳体模型,使用Nastran对壳体进行动力响应计算,实现气体到结构的单向耦合。接着使用Virtual. Lab模拟风机壳体振动向外辐射的噪声,将试验测量和数值计算结果进行对比,表明此方法能够较为准确地模拟壳体的振动辐射噪声。最后采用这一方法研究散热片及结构阻尼对风机振动辐射噪声的影响。结果表明：无散热片以及增大结构阻尼系数可以降低漩涡风机壳体辐射噪声。     

前端轮系振动引起的压缩机啸叫分析与优化

振动噪声控制是前端轮系开发中的关键技术,对于轮系附件振动引起的噪声问题,行业内缺乏系统和实践研究。以某BSG(Belt-Driven Starter Generator)混动车型出现的空调压缩机啸叫问题为研究对象,通过压缩机台架试验、冷媒压力脉动分析和整车路径排查,确定噪声主要由压缩机激励皮带和轮系附件模态所致,并通过发动机悬置和车身传递到车内;结合模态测试和仿真手段,提出有效的工程化方案,方案实施后啸叫阶次降低15 dB以上,车内声品质得到明显改善。在解决问题的同时,为前端轮系附件的NVH设计,提供很好的工程实践经验。     

基于CFD的滚动活塞压缩机泵腔气流噪声分析

针对滚动活塞压缩机泵腔气流噪声问题,提出了基于CFD数值模拟的分析方法。采用动网格技术进行了泵腔流动模拟,发现了湍流强度较大的旋涡流动并确定了其位置和形成机制,再以泵腔壁面所受的气体力比较评价湍流激励的幅频特性。结合实验对泵腔有无消音孔的两种情况进行了对比分析,解释了消音孔的降噪原理,验证了该方法的有效性。在此基础上提出了控制泵腔流动和噪声的建议     

燃料电池车空调压缩机声振特性分析

在空调压缩机独立运行下,通过实验明确了空调压缩机是车内外振动噪声的主要来源之一;支架因在压缩机的工作频率附近存在低阶固有频率而发生共振,引起车身板件振动并向车内辐射噪声,是车内噪声的主要来源。针对支架的整体刚度偏低、力传递率过大、在压缩机振动激励下发生共振的特点,使用增强材料增强了压缩机支架的整体刚度,有效的避免了支架的共振,降低了车内噪声2dB以上。     

天然气压缩机噪声实验分析与控制

通过对天然气压缩机的噪声源及其特性的分析,结合现场实验数据的进一步论证,得出压缩机主要噪声是由气缸内气体压力波动引起,特别是第三级气缸内气柱共振引起的噪声影响最大。根据分析结果对噪声进行有效的控制,使机组的平均噪声声压级由原来的89.7 dB降低到72.4 dB,降噪量约17 dB,达到预期目标。     

离心压缩机排气压力与防喘振自动控制的实现

为在空分设备DCS系统上实现对氮气循环离心压缩机的全自动控制,对氮压机的防喘振控制和排气压力自动控制进行优化改造。介绍防喘振控制方案的选择和控制逻辑设计,阐述氮压机的防喘振控制逻辑和排气压力自动控制逻辑。     

硝基胍连续喷雾干燥数值模拟研究

在对喷雾干燥塔内流动特点认识的基础上,采用较为成熟的计算流体力学（CFD）模型及算法,建立适用于硝基胍物料喷雾干燥的应用模型。利用Gambit软件对几何模型进行网格划分,导入Fluent中进行数值计算,预测塔内流场分布情况、液滴含水率及颗粒平均粒径等。通过测试样机干燥产品的含水率、产品粒度分布及场内温度分布等发现,预测结果与实验结果大致吻合,说明模拟结果有一定的准确度和可靠性。     

离心泵流体激励力的研究：蜗壳部分

研究了叶轮转动过程中离心泵蜗壳所受流体激励力。基于CFD计算了离心泵叶轮转动过程中的瞬态内流场,而后积分得出蜗壳内表面三个方向上流体激励合力并进行频谱分析,最后运用九次多项式拟合、傅立叶级数与分段多项式拟合分别建立叶轮单周转动各向流体合力数学模型。结果表明：蜗壳所受出口方向、进口方向与垂直于进出口方向的流体激励力以叶片通过频率为基频波动,且波动幅值依次减小,波谷均出现于叶片通过蜗舌时;采用三段多项式拟合所建的数学模型与原始波形有最小的偏差,并且具有较低阶次     

机翼跨音速风洞颤振试验模型的计算分析

以某民机机翼跨音速颤振模型为研究对象,采用N-S方程求解固定边界流场的气动力,简化的跨音速小扰动方程求解运动边界流场的气动力,结合结构动力学的模态分析结果进行颤振特性分析。模型风洞试验前完成所有计算工作,试验后通过比较表明,计算结果与试验结果吻合:(1)颤振频率一致;(2)颤振速度随马赫数的变化趋势一致;(3)跨音速凹坑的底部位置一致;(4)颤振速度的偏差最大不超过10%,且在马赫数0.60和0.70处,偏差1%。由此可见该计算方法的计算精度高,可用于风洞试验结果的预判,提升风洞试验结果的可信度和风洞试验的效率,也可作为民机适航符合性验证的一种手段。     

基于CFD的新型风幕控尘装置的模拟研究及其应用

针对传统风幕控尘装置设备多、空间小、掘进机移动不便等诸多不足之处,⌒进行了优化设计。为确保新型风幕控尘装置的实际应用效果,指导现场防尘系统设计,确定抽出式风机风筒安设位置,依(山西某矿掘进巷道工作面1:1建立了物理几何模型,并利用计算流体动力学(CFD)进行模拟。根(湍流模型特性及流体运动特点,选取拉格朗日法离散相模型对掘进巷道粉尘浓度分布进行了模拟分析并进行现场实践。结果显示,所选物理几何模型参数设置合理,拟合精度达到预测要求;加装新型风幕控尘装置前后,粉尘浓度下降对比明显;距底板2.1 m处安设抽出式风机风筒时,系统降尘效果显著。     

安装差动胶泥缓冲器的舰炮检验弹入膛仿真分析

舰炮检验弹由于结构不同于实弹,入膛时反弹速度过大,造成相关零部件断裂和关闩故障。故设计采用差动胶泥缓冲器吸收过大的动能以保证检验弹的入膛可靠性。为评估差动胶泥缓冲器在检验弹上的缓冲效能,以及分析检验弹的入膛运动规律,提出一种结合缓冲器流体数值分析(computational fluid dynamics,CFD)和入膛多体动力学分析(multi-body dynamic,MBD)的仿真分析方法。计算结果表明:此方法能够准确计算和预测缓冲器的缓冲效能,检验弹的缓冲器满足设计技术要求;静压过程在活塞后方形成多个涡旋,而冲击过程流线平稳无涡旋;黏性阻抗分力随压缩速率降低先增大后减小。研究不仅为胶泥缓冲器在舰炮检验弹上的应用提供理论支撑,还为胶泥缓冲器本身的研究提供新的分析方法。     

电磁微锻机构热效应模拟与实验研究

为研究电磁微锻机构在工作过程中的温度分布情况以及提高其功率密度,首先,在现有电磁微锻机构的基础上,从能量角度对其热效应与输出功率的关系进行分析,明确了热效应会限制机构的最大输出功率。然后,利用COMSOL Multiphysics软件分别对风冷和水冷方式下电磁微锻机构的温度场进行CFD （computational fluid dynamics, 计算流体力学）仿真分析,确定了不同入口边界条件下的等效对流换热系数;同时,根据等效对流换热系数与入口边界条件的关系,建立了该机构的瞬态温度分析模型。最后,搭建了电磁微锻机构温度测量实验平台,并对该机构的温升特性和稳态温度特性进行了实验研究。实验结果表明,所提出的电磁微锻机构热效应仿真分析方法较为合理、准确,可为微锻机构的温度控制和结构优化提供参考。     

基于CFD与ADAMS的三角转子气动机设计与仿真

针对采用高压天然气井井下节流降压工艺时存在浪费天然气压力能的现象,提出了利用三角转子气动机将高压天然气压力能转化为机械能驱动发电机发电的思路。首先,借鉴传统三角转子发动机结构特点,对三角转子气动机进行了总体结构设计并提出全新的降压方案;然后,利用CFD （computational fluid dynamics,计算流体动力学）数值模拟方法对气动机内部流场进行了数值模拟;最后,利用ADAMS(automatic dynamic analysis of mechanical systems,机械系统动力学自动分析)软件对三角转子气动机机械系统进行了运动学与动力学仿真,运用赫兹接触理论校核了径向密封片与气缸的接触强度,利用ABAQUS分析软件校核了缸体耐压强度。仿真结果表明,第1级气动机设计合理,第2级气动机的设计存在缺陷,将第2级气动机入口温度从343 K提高到353 K后,解决了气缸中因压力、温度下降产生水合物的问题。仿真结果为后续三角转子气动机的深入研究提供了新思路。     

梯级送风对冷藏车厢内温度场的影响分析

合理的厢内温度场是保证冷藏车运输货物品质、节能降耗的关键因素之一。为提高厢内温度场的均匀性,本文提出了单温区冷藏车的梯级送风模式。无梯级送风时,冷风在车厢内形成整体环流,流动方向较为集中,不利于整体降温;有梯级送风时,车厢顶部增加了风机,冷风速度得以提高,且流动方向更加分散,有利于提高整体降温速度和温度场均匀性。建立了冷藏车厢的仿真模型,利用CFD研究梯级送风对空仓时冷藏车厢内温度场的影响,并进行了实验验证。以射流区平均温度、车厢内整体平均温度、温度场不均匀系数和温度极差作为评价指标,对实验中采集到的温度数据进行对比分析。结果表明：梯级送风模式能够有效降低冷藏车厢内的射流区平均温度、整体平均温度、温度场不均匀系数,减小温度极差,提高降温速度;在射流区,梯级送风的影响最为显著,该处的降温幅度和降温速度都有明显优化;在车厢尾部近地面的拐角处,梯级送风的降温效果虽不明显,但降温速度明显加快。     

厨房通风的数值模拟

利用CFD技术对厨房的几种不同布局的通风方式进行了数值计算。对于不同的布局及通风方式引起的室内速度场分布进行了对比分析,提供家庭厨房的相对理想的通风方案。对不同布局厨房通风效果的比较,也为厨房布局设计提供了指导。