流固耦合作用对汽车侧窗气动噪声的影响

气动噪声是高速行驶下汽车的主要噪声源,在组成气动噪声的三部分声源中,偶极子声源占主导地位,而偶极子声源又取决于车身表面脉动压力。应用双向流固耦合方法对汽车的表面脉动压力进行数值计算,利用CFX软件进行流场计算,ANSYS软件进行结构计算,以MFX-ANSYS/CFX为数据耦合平台,采用双向同步求解的方法,对流场和侧窗结构响应进行联合求解,并将耦合前后的计算结果与风洞试验进行对比。结果表明,流固耦合作用使得流场压力脉动增强,且车速越高,流固耦合作用对气动噪声的影响越大;与非耦合数值计算相比,耦合计算结果更接近试验值,具有更高的准确性。     

流固耦合作用对轴流泵内部流场影响的数值计算

采用雷诺时均Navier-Stokes方程和RNG k-ε双方程湍流模型,基于弹性体结构动力学方程,对轴流泵内部流场和叶轮结构响应进行多工况双向同步耦合求解,研究了流固耦合作用对轴流泵内部流场的影响。结果表明:考虑流固耦合作用后,叶片工作面和背面的压差有所减小,说明叶片性能有所下降;叶片出口处的二次回流现象有所加剧;计算得到的轴流泵水力性能参数更加接近试验值,说明考虑流固耦合后的流场更加接近于真实流场。     

双向流固耦合对螺旋离心泵内外特性的影响

采用双向流固耦合与非流固耦合计算对螺旋离心泵内外特性进行对比研究,分析了流固耦合作用对泵内部流场的影响。流场计算基于Reynolds时均化N-S方程和标准k-ε两方程湍流模型,采用多重坐标系法,结构响应基于弹性体结构动力学方程。两种计算结果表明,采用流固耦合计算的外特性更接近清水试验值,流固耦合作用对喉部及扩散段影响显著,在扩散段降速增压作用下,流固耦合作用对出口截面影响减弱,蜗壳水力设计时应适当考虑流固耦合作用。     

新型高效5-29离心通风机模型开发

基于风机行业多年前联合设计开发的5-29离心风机气动参数,设计出新型5-29离心通风机。通过Solidworks软件建模,CFX软件进行气动计算分析,调整了b_1/D_1值、叶片出口角、蜗壳宽度等参数。优化后的最终风机模型,流场中边界层分离和环流损失均较小。具有效率高、高效运行区宽广、性能曲线平坦等特点。CFD计算值和实测值基本吻合,实测最高效率高达85.2%,高出国家一级能效等级标准6.2%。     

低噪声离心通风机最佳蜗壳结构的确定

提供了一种确定低噪声离心通风机蜗壳结构的方法。通过对现有的一台离心通风机的改造——对进风口以叶轮进口速度分布均匀性为优化目标进行优化设计；采用改变蜗壳宽度的办法，对其进行回归正交设计，得出Ａ声压级与蜗壳相对宽度的函数关系式。并用求极值方法得出噪声最小的蜗壳宽度。计算结果与试验结果吻合较好，与原蜗壳相比降低噪声３．５ｄＢ（Ａ）。     

低噪声离心通用机最佳蜗壳结构的确定

提供了一种确定低噪声离心通风机蜗壳结构的方法。通过对现有的一台离心通风机的改造－对进风口以叶轮进口速度分布均匀性为优化目标进行优化设计；采用改变蜗壳宽度的办法，对其进行回归正交设计，得出Ａ声压级与蜗壳相对宽度的函数关系式。并用求极值方法得出噪声最小的蜗壳宽度。计算结果与试验结果吻合较好，与原蜗壳相比降低噪声３．５ｄＢ（Ａ）。     

船用离心风机内部流动诱发蜗壳振动的数值研究

针对船用离心风机内部非定常流动诱发蜗壳结构振动响应,发展了一种数值计算方法,该方法首先通过风机内部非定常流场计算获得振动激励源,其次采用流固弱耦合算法实现节点的插值和载荷加载,最后基于有限元的模态叠加法得到蜗壳结构动力响应。流场压力脉动和振动计算结果和实验测试结果分别做了对比,结果吻合较好,表明本文的方法能较准确地模拟叶轮机械内部流动诱发外部壳体的振动响应。从流场和振动响应两个方面阐述了流动诱发振动的机理:基频的非定常气动力是流固耦合振动的主要激励源,基频分量在振动的频率响应函数中占据主导地位,蜗壳的最大振动响应是基频下的非定常气动力和基频振动模态共同作用的结果。     

叶片打孔对离心风机噪声的影响分析

对离心风机叶片进行打孔处理,分析叶片打孔位置对风机噪声的影响.首先在稳态流场的计算结果上加载宽频噪声模型,得到不同工况下离心风机蜗壳和叶片上噪声分布情况,然后在瞬态分析的基础上加载FW-H噪声模块,利用LES/FW-H匹配技术分析叶片打孔对离心风机的气动噪声特性及声压级的影响.研究结果表明:离心风机结构表面声压主要集中...     

汽车电子水泵蜗壳与叶轮轻量化模型的强度分析

在对汽车电子水泵的蜗壳和叶轮进行轻量化设计后,需验证轻量化模型是否满足工作强度要求。现采用流固耦合的方法,对蜗壳和叶轮模型进行强度校核分析。首先,在有限元分析软件ANSYS Workbench中对电子水泵内部流场进行仿真分析,获得蜗壳与叶轮的静压分布图;随后,通过FSI接口实现流场与结构场之间的数据传输,进而完成蜗壳与叶轮的静态结构压力分析计算。计算结果表明：蜗壳的流场压力由基圆向外依次递增,在蜗壳出口处压力值最大,叶轮的流场压力由轮毂向外依次递增;经静态结构分析得出,蜗壳的隔舌处受到的最大等效应力为4.46 MPa,叶轮的下盖板外圆处受到的最大等效应力为19.619 MPa,均满足强度要求。     

基于Kriging代理模型的离心通风机叶片优化

为了提高离心通风机的气动效率，进而实现节能减排和保护环境，提出了一种基于Kriging回归的代理模型用于离心通风机的气动优化。首先，通过拉丁超立方采样设置初始样本点，构建样本点对应下的离心通风机结构模型；进而用CFX软件计算其结构参数对应下的气动性能响应参数；其次，构建Kriging回归的代理模型用于表征初始样本点参数与气动性能响应参数间的耦合对应关系；最后把代理模型嵌入到智能优化算法中，并以气动效率最大为目标进行函数迭代寻优，进而寻得最佳的叶轮结构参数，优化后风机的工况效率从76%提高到80.9%,气动效率明显提高。     

倾斜蜗舌前向离心风机配置简易消声器降噪的试验研究

将前向离心风机原有的直蜗舌结构改进为倾斜蜗舌结构之后,风机噪声已有比较明显的下降。在此基础上,本文在倾斜蜗舌前向离心风机出口分别配置简易共振消声器和简易阻性消声器,并进行了气动性能和噪声特性的实验测量。结果表明:对于具有倾斜蜗舌结构的前向离心风机,在出口配置阻性消声器可以继续取得良好的降噪效果,但是配置共振消声器降噪效果却不理想。对于同一风机,两种降噪措施单独使用时均可取得良好的降噪效果,但同时使用时,各自的降噪效果却不一定具有预期的迭加性,文中对产生这种现象的原因做了初步分析。     

多翼离心风机风道内流场的数值模拟

采用CFD软件对空调器多翼离心风机风道内部流场进行了三维数值模拟,根据模拟结果提出改进方案,并对其进行测试试验,得出适当增大蜗壳出风口长度和减小风轮与蜗壳的底部间隙,可降低噪声2.3dB的结论。     

阶梯蜗舌蜗壳的降噪分析和实验

介绍了阶梯蜗舌技术，并将其应用于一种排油烟的离心风机运用CFD软件Fluent6．0对常规蜗舌和阶梯蜗舌蜗壳进行了二维流场的数值模拟并作了对比，从而探讨了阶梯蜗舌降噪的机理。最后分别对两种蜗壳的风机进行了噪声和其他性能参数的测量。结果：表明采用阶梯蜗舌蜗壳对于降噪是有效的。     

离心式通风机蜗壳内部流动特性的数值计算分析

应用三维粘性计算流体动力学软件ＳＴＡＲ－ＣＤ对一离心式通风机蜗壳在不同工况条件下的内部流动情况进行了三维不可压缩横定流动的数值计算分析,并对通风机蜗壳壁面压力分布情况进行了预测。文中给出了数值分析结果与实测结果的比较。还对在蜗壳内部加装整流圆筒的情况进行了分析研究。     

T9-19No.4A离心风机蜗壳振动及相应噪声的计算与测量研究

对T9-19No.4A离心风机蜗壳的前几阶自振频率进行了初步的计算和试验验证，并对其在不同运行工况下的受迫振动及噪声状况进行了测量和分析。为小型前向离心风机降噪提供了参考依据。     

离心风机气动噪声控制的理论与实验研究

若干年来,我们针对离心风机气动噪声控制问题进行了一系列理论和实验研究,提出了一种识别风机内部主要气动噪声源并通过判断主要噪声源强度变化对风机进行降噪改进的简捷方法,明确了离心风机的主要气动噪声源在蜗壳上,而不是在叶轮上,通过对离心风机气动噪声的产生及传播机理的研究,在理论上为正确进行离心风机气动噪声的控制及预测做出了有意义的推进。以上述理沦为核心,本文进行了大量的实验研究,形成了一套对离心风机进行降噪改进的关键技术。     

离心压缩机机壳在基频气动力激励下的振动噪声研究

研究了离心压缩机机壳在内部基频气动力激励下的振动辐射噪声。考虑机壳与轮盘、轮盖之间的间隙,采用SSTk-co湍流模型模拟了离心压缩机的整机三维非定常流场,得到蜗壳内表面的脉动压力,然后将脉动压力的基频部分加载到蜗壳上,模拟离心压缩机蜗壳在非定常气动力激励下的振动噪声。研究表明：机壳内壁面基频压力脉动主要分布在无叶扩压器靠近叶轮出口一侧;机壳主要基频振动噪声源位于蜗壳靠近出口管道一侧;该离心压缩机机壳基频振动位移幅值很小,最大振动位移仅为11．8×10^-9m,因此可以忽略机壳的基频振动对离心压缩机运行安全性的影响。