基于正交试验的轴流风扇叶片仿生设计与分析

该文基于仿生学的思想,利用领角鸮翅膀和风扇叶片运动的相似性,将领角鸮翅膀的条纹结构和齿槽形态建立在轴流风扇叶片表面上,以达到降低轴流风扇气动噪声的目的。该文采用正交的试验优化方法~([1]),设计了9种形态的仿生风扇叶片。利用CFD仿真模拟的方法将仿生风扇叶片与原型风扇叶片进行对比实验。结果表明,仿生风扇叶片具有良好的降噪效果,在转速分别为2 000 r/min、2 500 r/min和3 000 r/min时,声压级峰值最大可分别降低7.5 dB、6.5 dB和8.4 dB。     

城市轨道交通车内噪声特性及贡献率分析

以某城市轨道交通B型车为研究对象,通过现场实测分析不同速度条件下司机室内和客室内噪声时域变化规律和频谱特性。基于统计能量分析理论建立B型车车内噪声预测模型,通过实测结果对比验证模型的准确性,最后研究车体结构及轮轨噪声源对车内总声压级的贡献率。结果表明：所建立的车内噪声预测模型可以较为准确地预测城市轨道交通车内噪声,且计算效率高。列车速度从75 km/h增大到115 km/h,司机室内噪声增大3.9 dB(A)～5.2 dB(A),客室声压级增大3.6 dB(A)～5.2 dB(A);列车车速每增大10 km/h,司机室内声压级增大约1.36 dB(A),客室内声压级增大约0.9 dB(A)～1.0 dB(A);车内转向架上方测点声压级大于车厢中部噪声,差值为0.3 dB(A)～1.7 dB(A)。车内噪声源主要来自于轮轨噪声和车体底板声辐射,车体侧墙、车门和车窗对车内声压级的贡献整体较小。     

某纯电动汽车驱动电机噪声分析与优化

针对某国产小型纯电动汽车在40 km/h～80 km/h全加速工况下车内噪声较大问题,通过整车噪声测试和分析,确认噪声主要来源于驱动电机。结合永磁同步电机噪声机理分析和电机的零部件台架试验结果,进一步判定其噪声由阶次噪声和高频谐波频率噪声构成。针对不同的噪声产生机理,通过电机壳体结构优化和电机控制策略来降低车内噪声。改进前后结果表明:改进后驾驶员内耳声压级降低2 dB(A)～5 dB(A),基本消除了电机啸叫噪声,车内声品质大幅提升。     

车用交流发电机气动噪声试验研究

针对某型汽车交流发电机在高速段（6 000 r/min以上）噪声源以及各主要阶次对总噪声的贡献量问题,对交流发电机进行噪声测试分析。通过阶次分析得出气动噪声的频率特性,采用交流发电机有无前、后扇叶分别单独运转等试验方法确定各阶次噪声的具体来源以及前后扇叶对主要单阶次贡献量的大小。得到前后扇叶为该型交流发电机的气动噪声声源,第6、8、10、12、18等阶次为该型交流发电机的主要气动噪声成分;前扇叶对12、18阶次噪声贡献明显比后扇叶大,后扇叶对6、8、10阶次噪声的贡献较前扇叶大。该方法对汽车交流发电机的气动性能和高转速下噪声的改进提供一种切实可行的依据。     

大型防爆隔声室的设计与效果

一、概述 中美合资南通醋酸纤维有限公司丙酮回收系统安装有3台大型引风机,风量48000m~3/h,电机功率400kW,还有冷凝器、正压、负压输气管道等。引风机噪声为101.5dB(A),管道噪声为97dB(A),操作范围内噪声平均为     

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。     

罗茨鼓风机房的噪声治理

一、概述北京灯泡三厂风机房(8.0×3.4×4.0m~3)内设置两台罗茨鼓风机,其技术规格为,风量 7m~3/min压力 3500mmH_2O功率 13kW机房的位置见图1.罗茨鼓风机的进气噪声高达105～135dB(A),机房内的噪声达108dB(A),即使在机房门口仍有98dB(A),甚至在距十数米远处厂传达室门口仍能明显地听到罗茨鼓风机的噪声(80dB(A)),严重地干扰厂区和机房内的生产,也对厂区南侧隔壁的育翔幼儿园有较大的影响(64dB(A),比标准值55dB(A)离出9dB(A),为此需要予以治理.     

人车混行城市隧道交通噪声对行人影响的实验研究

为研究人车混行城市隧道内机动车噪声对行人的影响,文章在洞山隧道内部、口部、外部等间距布置8个测点,利用RTA840双通道实时分析仪测试了20 min内的交通噪声等效声压级、频谱和车辆从行人旁边经过时3 s内的交通噪声瞬时声压级、频谱。测得：(1)隧道内部的交通噪声等效声压级为82 dB(A),比隧道外等效声压级高10 dB(A)。(2)隧道外部、口部、内部的交通噪声频谱曲线特征相同,在20～2 000 Hz范围内声压级较高且呈“M”形。(3)当车辆在隧道内部从行人旁通过时,交通噪声瞬时声压级达到86 dB(A);瞬时噪声频谱相比于背景噪声频谱在20～8 000 Hz频段范围内声压级均有明显增大。最后结合测试结果和洞山隧道实际从吸声、隔声、管理三方面总结隧道内声环境改善措施。     

地铁车辆辅助变流器气动噪声优化控制研究

针对某地铁车辆辅助变流器噪声超标问题,提出辅助变流器气动噪声源和传播过程的数值仿真方法,分析辅助变流器气动噪声特性,在此基础上有针对性地提出增加整流网、叶片数、共振腔等优化方案。通过对比发现:增加整流网后,出口测点总声压级降低2.5 d B(A);将原叶片数由6片增加至7片后,出口测点总声压级降低1.5 d B(A);增加共振腔后,出口测点总声压级降低0.5 d B(A);采用综合优化措施后,整个频段声压级均不同程度降低,出口测点总声压级降低7.1 d B(A),降噪效果显著,所提出的优化措施可为低噪声的变流器设计与开发提供参考。     

微型客车某款发动机的噪声源识别与结构改进

随着微型客车的广泛使用和产品的激烈竞争,噪声问题显得更加突出。采用整车的分别运行法识别出某款微型客车常用发动机排气噪声、发动机燃烧噪声、发动机机械噪声、变速器噪声及其它噪声源噪声,通过发动机台架声强测试、发动机悬架及油底壳振动测试发现,油底壳是发动机噪声的主要辐射源,根据消声器插入损失试验结果发现消声器有很大的改进空间。为此对消声器和发动机油底壳进行结构改进,消声器改进后的消声量和原结构相比大幅提高,最大约28 dB(A),最小也有20 dB(A),而改进后油底壳的各阶模态频率都有不同幅度的提高,尤其1阶、6阶都增大50%以上,即使增加幅度最小的3、4阶也有10.6%的提高。改进后车外行驶加速噪声由78 dB(A)降到73.5 dB(A),车内噪声品质主观评价也显著改善。     

发动机油底壳的噪声分析及结构优化

油底壳表面辐射噪声占发动机总辐射噪声的20 %左右,已成为降低发动机噪声的重要制约因素。以铸铝油底壳为例用有限元模型计算约束模态,并对结果进行综合性分析,识别出油底壳的结构薄弱位置。然后采取加筋,和底部进行形状上的结构优化,得到一种油底壳的最佳结构设计方案。经计算优化后的油底壳,第一阶约束模态频率提高了56 %,且在2 000 Hz内的阶数减少了3阶。最后通过实验测试对比表明：发动机整机1 m声压级均值,在油底壳优化后,由原来的76.7 dB(A)降到75.6 dB(A),降低了1.1 dB（A）,有一定的效果。     

往复式冰箱压缩机噪声测试与消声分析

某型号冰箱压缩机运转时存在噪声值偏大问题。为降低噪声,采用对比测试分析法对5种不同工况下的样机进行了噪声频谱测试与声源识别,确认气动噪声为主要声源,机械噪声为次要声源,而电磁噪声对整机影响较小。气动噪声为排气管内高速高压气体产生周期性气流脉动和气流喷注噪声,呈宽频分布特征,峰值频率为2 000 Hz,对应噪声值为49.3 d B(A)。此外,压缩机激振频率引发排气管低频振动。提出设置排气管消声器与安装弯管减振弹簧等改进措施,与改进前测试结果比较,改进后2 000 Hz处峰值噪声下降13.8 dB(A),整机噪声降低1.83 dB(A)。     

某车型空调HVAC总成气动噪声的分析与研究

汽车空调HVAC总成的气动噪声是汽车空调系统主要噪声来源之一。本文分析了HVAC总成的气动噪声的产生机理,并对某车型HVAC总成的气动噪声表现进行了性能改进。建立了HVAC内部流场仿真模型,并通过修改空调分配箱壳体与鼓风机蜗壳的结构型线,调节模式风门的位置来优化内部流场。结果表明:优化后HVAC总成的气动噪声表现明显优于原状态;实车上使用频次较高的吹面、除霜模式下的噪声声压级,相比原状态分别降低2.3 dB(A)、3.3 dB(A),降噪效果显著。     

轴流风叶气动噪声仿真分析及结构改进

轴流风叶的气动性能研究主要以试验为主,缺少有效的仿真评估方法.为提升轴流风叶开发效率,采用计算流体动力学(CFD)和计算声学(CA)分步耦合的方法对空调器轴流风叶气动噪声进行仿真模拟,通过试验验证仿真中前5阶谐波处声压级幅值误差在±8％以内,据此对原轴流风叶进行改型设计,增大风叶安装角,得到相同风量下气动噪声更低的改进...     

风力机叶片气动噪声风洞试验及数值计算

风力机叶片在运行时会产生明显的气动噪声。采用声学风洞开展NACA0012翼型气动噪声试验,获得不同风速下的气动噪声特征。建立基于大涡模拟的数值计算模型,进行升阻力系数对比验证和网格无关性分析。根据流场模拟结果和FW-H方程计算攻角为5°时风速10、15、20 m/s的叶片声压级,计算结果和声学风洞实测的声压级频谱整体趋势较吻合。进一步地,通过数值模拟对比研究不同叶片尺寸对流场和气动噪声的影响。根据不同风速下非定常流场的涡量云图,叶片流动分离点随风速增加而后移,旋涡尺度逐渐变小;同风速下,大尺寸叶片的分离涡更大一些,且涡核间距较大。根据数值模拟得到的不同尺寸叶片的声压级频谱图,叶片尺寸增大导致各频率声压级均有不同程度的提升,且频谱图中的声压级峰值向更低频移动。研究成果对于叶片气动噪声分析和声环境评估具有借鉴意义。     

旋转方向对车用交流发电机气动噪声影响分析

针对交流发电机气动噪声声源组成的复杂性和不同旋转方向对交流发电机气动噪声影响问题,基于Lighthill声学理论,采用LES(Large Eddy Simulation,大涡模拟)和FW-H(Ffowcs Williams-Hawking方程)声学模型对交流发电机气动噪声进行数值模拟。研究结果表明:LES在交流发电机噪声数值预测方面其主要阶次及幅值与试验对比有很好的一致性;前后扇叶为该型交流发电机的主要气动噪声声源;第6、8、10、12和18等阶次为交流发电机气动噪声主要影响阶次,且主要能量集中在1 120 Hz~5 600 Hz频率范围内;反方向运行工况的交流发电机总声压级较正方向运行时大9.17 d B,质量流量较正方向运行的小62.87 g/s。研究成果可为车用交流发电机气动噪声性能的提高提供切实可行的参考。     

往复式冰箱压缩机噪声测试与消声分析

某型号冰箱压缩机运转时存在噪声值偏大问题。为降低噪声,采用对比测试分析法对五种不同工况下的样机进行了噪声频谱测试与声源识别,明确了气动噪声为主要声源,机械噪声为次要声源,而电磁噪声对整机影响较小。气动噪声为排气管内高速高压气体产生周期性气流脉动和气流喷注噪声,呈宽频分布特征,峰值频率为2000Hz,对应噪声值为49.3dB(A)。此外,压缩机激振频率引发排气管低频振动。提出了设置排气管消声器与安装弯管减振弹簧等改进措施,与改进前测试结果比较,改进后整机噪声下降了1.83dB(A)。     

采用优先数系排布的非等距轴流风扇性能研究

冷却风扇噪声是振动压路机的主要噪声源之一，对其降噪需求日益迫切。以某型号振动压路机冷却风扇为研究对象，利用大涡模拟法和声比拟法进行流场数值模拟和频谱分析，对比均布、无规则非均布和优先数系排布条件下的风扇性能，重点研究不同叶片排布方式对风扇气动性能、流场特性及噪声特性的影响。结果表明：相比均布风扇，非均布结构对离散噪声有弱化峰值和移频作用；无规则非均布和公比过高优先数系排布易导致流场紊乱；选取公比合理的优先数系排布可在保证风扇气动性能和流场特性基础上，起到明显降噪效果，其中1.03 公比条件下效果最佳，其总声压级平均降低3.28 dB。研究结果可为工程机械轴流风扇设计及其降噪方法研究提供一定参考。     

基于前缘锯齿形叶片的多翼离心风机数值分析与实验研究

为减少叶片附近的涡流,降低多翼离心风机流场的流动损失和气动噪声,设计了一种具有锯齿形前缘的空调器用离心风机叶片。与常见改型叶片不同,并未从整个叶片宽度方向进行改进,仅从叶轮前盘沿叶片前缘的1/3叶轮宽度处开设锯齿结构。基于几何相似原理和FLUENT软件,对计算得出的不同锯齿结构进行数值模拟,结果显示:锯齿结构主要对聚集在靠近前盘的涡流进行破坏,蜗舌、叶片后缘和叶间涡流较原型叶片也明显减少,且降低了基频噪声。结果表明:在不同转速下,前缘锯齿形叶片多翼离心风机的整机风量较原型机基本不变,噪声值降低0.9～1.2 dB(A),输入功率降低2.75～3.55 W。说明具有锯齿形前缘结构的叶片,不仅能优化风机的风道性能,还能起到节能降噪的作用。     

微型客车某款发动机的噪声源识别与结构改进

随着微型客车的广泛使用和产品的激烈竞争,噪声问题显得更加突出。本文采用整车的分别运行法获得微型客车的常用某款发动机排气噪声、发动机燃烧噪声、发动机机械噪声、变速器噪声及其它噪声源噪声,而发动机台架声强测试、发动机悬架及油底壳振动测试发现,油底壳是发动机噪声的主要辐射源,消声器插入损失试验结果发现消声器有很大的改进空间。为此对消声器和发动机油底壳进行结构改进,消声器改进后的消声量和原结构相比,都大幅提高,最大约28dB(A),最小也有20dB(A),而改进后油底壳的各阶模态频率都有不同幅度的提高,尤其一阶、六阶都有50%以上的提高,最小的是第三、四阶,也有10.6%的提高。改进后的车外行驶加速噪声由78dB(A)降到73.5dB(A),车内噪声品质主观评价也显著提高。