空调室外机气动与声学特性的研究进展

空调室外机噪声包括机械噪声、电磁噪声和气动噪声,其中机械噪声和电磁噪声在常规状态下影响较小,气动噪声是空调室外机风道系统的主要噪声。本文回顾了国内外关于空调室外机气动噪音的研究历史与现状,结合文献着重从数值模拟、试验研究以及模态分析几个方面进行了分析。经过分析总结,提出了进一步降噪需要开展的工作。     

空调室外机流场特性研究

分析了空调器室外机组内的空气流场特性,采用体积法对三维不可压缩Navier-Stokes方程在旋转坐标系中进行非定常求解。在随叶片旋转的区域与固定区域的交接面处,采用滑移网格技术求解动静非定常作用。计算中采用两类入口边界条件,即流量入口和压力入口,并将流场数值结果与微粒图像测速实验数据进行比较。比较结果表明,在流量入口边界条件下数值模拟计算的结果接近实验结果,流场计算可以为气动声学分析奠定基础。     

空调器室外机流场和噪声特性

针对分体空调室外机空气侧流场和声场的特点,采用计算流体动力学(CFD)的方法对该系统的气体流动进行数值模拟。详细分析了轴流风扇流道内部和出口的速度分布,并利用激光微粒图像测速(PIV)手段,验证数值模拟结果,模拟结果与PIV测量值吻合较好。在CFD数值模拟的基础上,运用Lowson模型预估系统的离散频率噪声,预估值与测量值吻合较好。CFD技术能够有效地分析室外机空气侧流场特性,并为进行气动声学分析提供依据。     

空调室外机机壳模态仿真与试验研究

针对某款空调室外机机壳振动噪声大的问题,采用模态分析的研究方法对空调室外机机壳进行结构优化设计。对空调室外机机壳整体进行了不同方案的模态分析,获得整机机壳的前十阶固有频率与振型,将其与锤击法试验所测整机机壳模态结果进行了对比,结果表明：采用顶板无螺栓侧不添加约束条件的模拟方法获得的整机机壳模态更符合试验测试结果,两者误差在3%以内。在此基础上,分别对机壳各结构件进行了模态分析,获得了每一结构件的前3阶固有频率与振型,并对底板、支架关键部件提出了优化方案。通过对室外机机壳减小底板的筋的面积以及增加筋的数量优化钣金件结构,可调整整体结构的固有频率,避开压缩机工作频率以及共振现象产生,有效地改善了振动噪声大的问题。     

基于CFD方法的汽车气动噪声特性分析与研究

以汽车天窗产生的气动噪声为研究对象,根据CFD分析原理及汽车结构特点建立仿真模型,对模型的粒子数量和气动阻力系数进行相关性验证.采用格子玻尔兹曼法与大涡模拟算法相结合的方法,研究汽车相对行驶速度以及天窗开启状态对气动噪声的影响规律.研究结果表明:当汽车与空气的相对速度为25 km/h时,声压达到最大值125.67 dB...     

高速电梯气动特性研究

运用CFD仿真技术数值计算高速电梯的气动特性参数.通过分别对不安装导流罩、装有三角形、椭圆形和圆弧形导流罩电梯模型的仿真结果进行比较,分析高速电梯气流速度较大、气动旋涡较强的区域,为高速电梯导流罩外形设计提供合理的方案.     

汽车气动噪声特性的随机声学法分析

为分析某款汽车高速行驶时车内气动噪声特性,采用流体力学(CFD)软件与专业声学仿真软件进行联合仿真,并进行了实车道路试验。通过分离涡模拟(DES)方法,计算车外涡流场,得到车身表面脉动压力,并将其视为随机载荷,利用随机声学法计算车内声场。结果表明:气动噪声为宽频噪声,主要能量集中在2500 Hz以下,且无明显主频率,噪声频谱变化趋势与脉动压力频谱变化趋势基本一致。随机声学法较好地模拟了脉动压力能量向车内的传播过程,且捕捉了湍流场相互叠加所致的声压级波动。     

轿厢框架结构对高速电梯运动过程气动特性影响研究

CFD技术在电梯井道流场仿真中有广泛的应用,尤其多用于研究高速电梯运行过程中的运动稳定性。目前国内外电梯仿真模型多简化为无框架轿厢,因为结构简单容易仿真,但是简化为无框架模型对仿真结果的影响,尤其是气动特性的影响还需研究。通过采用CFD数值计算模拟方法,针对某电梯公司开发的6 m/s单井道高速电梯样梯,分别建立了三维有框架轿厢-对重仿真模型和三维无框架轿厢-对重仿真模型进行模拟对比。通过分析两种模型中电梯运动过程的气动特性发现,有框架的模型与无框架模型在气动特性上区别较小。     

气动弹片对翼型气动及噪声特性的影响

在NACA0018翼型吸力面布置固定气动弹片后,比较了原始翼型和弹片翼型的气动性能及噪声特性。采用数值模拟方法,在6°～24°范围内计算攻角气动弹片对翼型气动性能及噪声特性的影响,并分析了其流动控制机理。结果表明：气动弹片在大攻角下的效果较好,升力系数可提高37.11%,且可减缓流动分离向前缘发展,提高气流下洗能力;攻角较大时,气动弹片可以减小翼型在接收点处的噪声总声压级的4.23%,且翼型噪声总声压级在指向性分布上呈现偶极子特性。     

煤矿通风机气动噪声的分布特性研究

以矿用两级轴流式局部通风机为例,建立了通风机各部分的三维几何模型,通过非结构化网格划分将每个部分进行相应的划分,并对通风机气动噪声的产生原因进行原理上的分析,最后对通风机各部分进行气动噪声的声功率定性分析.     

汽车暖通空调气动噪声仿真

为研究汽车暖通空调气动噪声特性,以某车型汽车暖通空调为研究对象,通过风阻试验对滤清器和蒸发器进行等效处理,建立仿真模型;基于流体动力学和气动声学理论,结合宽频带噪声源模型和FW-H模型,预测声源分布和噪声特性;将仿真结果与试验结果进行对标验证,出风口风量最大误差为6.7%,最小为2.1%,噪声频谱特性具有较高的一致性。结果表明,Curle噪声源主要分布在鼓风机和空调箱壁面,近场以旋转噪声为主,远场宽频噪声占主导。可适当通过减小叶片与空气接触面积、增加叶片数量、调整蜗舍角度和间隙、增加导流装置等措施降低暖通空调工作时产生的噪声,为汽车暖通空调前期开发提供一种研究方法。     

内藏式空调室内机噪声控制研究

为了控制内藏式空调室内机的噪声,运用分步运转、频谱分析等方法判断出主要噪声源。根据1／3倍频程分析的结果,采用穿孔结构导流装置实施噪声控制方案,并对降噪结果运用Zwicker理论的噪声客观评价方法等观点进行分析。实践表明,此方法能有效地控制空调室内机的噪声,改善了噪声的频谱,降低了噪声的总响度和尖锐度,噪声控制后流量损失小于1％。     

空调器室外机组防护网对气动噪声影响的试验研究

采用试验研究的方法,研究了某型空调器室外机组防护网对气动噪声的影响.测量发现,防护网钢丝直径对噪声频谱分布有重要的影响.因此,空调器室外机组设计过程中,控制风扇出口气流速度与防护网钢丝直径的匹配,是降低空调器室外机组噪声的一种有效手段.     

对风机盘管噪声测试与控制方法的讨论

讨论了空调工程中常用的末端装置-风机盘管机组噪声测试方法和控制措施.依据相关标准规定,对A声压级测试方法进行了讨论.对于大多数末端设备,各种噪声源和路径会带来室内噪声问题.噪声源的控制需要与产品内部结构的设计相符,噪声传播路径的控制着重于使房间或建筑内末端设备安装工艺更合理.     

轿车后视镜气动噪声的研究

以桌国产两厢轿车为原型构建模型,使用GAMBIT软件分剐建立侧窗全连接与半连接两种后视镜模型,利用FLUENT模拟二种不同速度下后视镜产生的气动噪声。对比分析得出：速度越大,气动噪声越大;后视镜侧窗全连接方式的影响明显大于半连接方式。结果表明改变后视镜结构,对于降低气动噪声,减少噪声污染有着重要的意义,为后视镜的结构设计提供理论依据。     

空调器室外机组风扇转速和防护网对气动噪声的影响

采用试验研究的方法,分析了空调器室外机组的风扇转速和防护网对气动噪声的影响。通过测量发现：风扇转速和防护网钢丝直径对噪声频谱分布有重要的影响。     

面向降噪的汽车空调用多翼离心风机性能研究及改进

为获得流动性能和噪声性能的优化,对多翼离心风机叶片、进口集流器和蜗舌进行了改进,并采用CFD数值模拟软件FLUENT对这些机型进行了模拟计算,通过对其流场进行对比分析得到了两台流动和噪声性能均比原风机显著提高的机型。