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...     

飞机起落架气动噪声的数值计算改进方法

在飞机着陆过程中,起落架已成为飞机的主要噪声源。因此,对起落架气动噪声进行研究,并建立其数值计算方法是从总体上降低飞机噪声的主要途径之一。在已提出的基于试验数据的飞机起落架气动噪声数值计算方法基础上,提出一类改进方法。该方法除保持原有方法计算效率高、指向性计算正确的优点外,还进行了如下改进:首先,通过对小部件进行建模,实现了高频噪声的计算。其次,建立了起落架气动噪声散射模型,并对机轮与声源距离,机轮与接收点距离以及机轮直径对散射系数的影响进行了详细分析。最终通过对波音737主起落架全尺寸简化模型气动噪声进行计算,并与试验结果进行对比验证了该方法的正确性。     

通风机的气动及耦合噪声研究

用非线性动力学的理论研究了通风机噪声问题,从全新的角度分析了气动噪声产生的机理、通风机内气体流动非线性特征及其对气动噪声的影响;同时还讨论了气固耦合噪声的作用机制     

电梯井道气动噪声问题的分析与研究

针对电梯井道气动噪声问题,提出了井道气动噪声控制目标,分析了导致出现该噪声的相关因素,并针对各种因素分别提出了噪声降低措施和噪声抑制方法,系统地对电梯井道气动噪声问题进行了分析与研究。     

矿用对旋轴流风机气动噪声分析

针对矿用KDF-5局部通风机振动剧烈和噪声大等问题,通过实验采集风机内部流场压力脉动和出口处噪声信号,利用数值模拟,对风机内部流场及气动噪声进行分析.说明不同工况时风机内部流动对风机噪声的影响,并预估出风机出口处噪声频谱特性.给出风机两级叶片的静压时间导数,分析主要噪声源的位置.找出降低风机噪声的途径,改进风机的气动参...     

基于Fluent的矿井通风系统气动噪声的研究

利用Fluent流体分析软件对对旋式风机工作时的气动噪声进行了仿真分析,研究了气动噪声的来源并针对性地提出了优化措施,对降低通风系统的气动噪声具有十分重要的指导意义。     

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。     

高速电梯轿厢整流罩气动噪声研究

为了研究高速电梯轿厢的气动外形设计对气动噪声的影响,采用Transition k-kl-omega模型分析了3种轿厢外形与气动噪声的关系,研究了高速电梯轿厢及其上下两端分别安装锥形整流罩和拱形整流罩时,轿厢周围流场与气动噪声特性以及整流罩对轿厢气动噪声的影响.利用Fluent软件对轿厢高速运行产生的流场进行了仿真,获得...     

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。     

基于伴随方法的高速列车头型气动优化

为改善高速列车明线运行时的气动性能,基于伴随方法和径向基函数网格变形技术,开展高速列车头型气动优化设计。采用径向基函数网格变形技术,避免列车头型优化过程中的网格重复生成,提高头型优化的效率。通过伴随方法求解目标函数对列车头型的敏感度,无须定义任何的头型设计变量,避免人为指定设计变量对优化结果的影响。将网格变形技术、伴随方法及计算流体动力学（Computational fluid dynamic,CFD）方法相结合,构建高速列车头型优化设计流程,选取整车气动阻力和尾车气动升力为优化目标,对高速列车头型进行多目标气动优化设计。结果表明：伴随方法可以有效地应用于高速列车的头型优化;优化后,在满足约束条件的情况下,列车的整车气动阻力减小2.83%,尾车气动升力减小25.86%;气动阻力减小主要位于头尾车流线型部位,中间车和头尾车车体气动阻力基本保持不变;尾车气动升力减小主要位于流线型部位,尾车车体向下的升力绝对值也有所减小。     

拖车转向架气动噪声数值研究

拖车转向架作为高速列车最主要的气动噪声声源,由于其结构复杂、细小部件多、周围涡流分布紊乱等,对拖车转向架的气动力和气动噪声认识甚少。采用定常RNG k-ε湍流模型与宽频带噪声源模型对拖车转向架的气动阻力、气动升力和气动噪声声源进行初步探讨,并结合非定常大涡模拟与Lighthill声学比拟理论对其进行远场气动噪声分析。计算结果表明:较大漩涡存在于空气弹簧与抗蛇形减振器之间、迎风侧轴箱与构架侧梁外侧的邻近区域;气动阻力、气动升力与运行速度的平方成正比关系,占总气动阻力最大的部件依次为构架(24.02%)、轮对(19.30%)、枕梁(18.08%)、制动闸片、抗侧滚扭杆、制动盘、构架支架和空气弹簧,枕梁的气动升力最大且占总气动升力的157.88%左右;轮对、构架、制动闸片、制动盘、枕梁、垂向减振器、抗侧滚扭杆等凸起部位的迎风侧表面为拖车转向架的气动噪声源,且构架对拖车转向架总噪声的贡献量最多,其次为轮对,然后为盘形制动装置和枕梁,抗侧滚扭杆、垂向减振器、空气弹簧和横向减振器对总噪声的贡献量较少。拖车转向架远场气动噪声是宽频噪声,具有噪声指向性、衰减性和幅值特性等,主要能量集中在28~56 k Hz频率范围内,中心频率为50 Hz、100 Hz、160 Hz在低频部分能量较大且分布规律不随运行速度的改变而变化。     

飞行汽车概念设计与气动特性分析

利用CFD软件Fluent,根据Spalart-Allmaras模型建立了飞行汽车外流场的三维湍流流动模型.通过数值模拟,得到飞行汽车在不同攻角下的升阻力系数变化规律.研究结果表明,在所选攻角范围内,随着攻角的增大,飞行汽车的升阻力系数不断增大,当攻角达到14＆#176;左右时,飞行汽车由于气流分离而发生失速.Fluent为飞行汽车的气动特性分析提供了重要依据.     

基于降噪研究的导流罩设计

针对铁路提速后高速列车集电部气动噪声过大的问题,在集电部引入导流罩,根据前倾角、引导面长度、前倾面与引导面的导圆半径这三个参数设计导流罩,应用Fluent对不同导流罩的外流场和气动噪声进行数值模拟和分析。计算结果表明,当导流罩的前倾角越小、引导面的长度越长、前倾面与引导面的导圆半径越大时,导流罩的表面总声功率与阻力系数越小。     

小型垂直轴风力发电机的气动噪声数值模拟与试验验证

为了降低小型垂直轴风力发电机的气动噪声,对其噪声产生机理进行了分析。首先,在瞬态计算时运用大涡模拟(LES)模型对在一定工况下的三维风轮周围的流场进行分析;其次,在声学计算时运用FW-H方程对风轮产生的气动噪声进行分析并得出频谱;最后,通过实例验证了该方法能有效预测其气动噪声。结果表明:小型垂直轴风力发电机的气动噪声主要是涡流噪声;监测点的噪声值随着离风轮旋转轴半径的增加而减小,且在垂直于叶轮旋转轴的平面上具有指向性。小型垂直轴风力发电机的气动噪声分析为其进一步低噪声优化提供了依据。     

基于流固耦合的汽车空调多翼离心通风机气动声学特性分析

建立了一个简单几何模型,通过试验验证得出双向流固耦合计算比非耦合计算准确性更高的结论。以某汽车空调系统的多翼离心通风机为研究对象,分析了蜗壳流固耦合作用对通风机气动噪声的影响。利用CFX和ANSYS软件分别进行流场和结构计算。以MFX-ANSYS/CFX为数据耦合平台,采用双向同步求解的方法,对通风机内流场和蜗壳结构响应进行联合求解,并将耦合计算结果与非耦合计算结果进行对比。结果表明,流固耦合作用使得流场压力脉动增强;在考虑流固耦合作用影响后,离心通风机叶轮出口处及蜗壳气道内表面的声功率级明显增大,通风机出口处的气动噪声值增大了5.24dB。     

开式叶轮气动噪声信号离析方法和运用

比较了同工况下开式叶轮气动噪声声压信号的测量结果,发现不论是在时域还是在频域上都存在较大的浮动。若采用旋转机械常用的时域同步平均法处理噪声信号,不仅需要另外安装锁相装置,还会过滤了宽频噪声信号以及使得其它非谐频信号的幅值失真。为了离析出稳定且正确的开式叶轮气动噪声信号,本文提出了一种无须安装锁相装置同时又能解决上述问题的信号处理方法,并从理论和实际运用中验证此方法的可行性。进一步分析了开式叶轮气动噪声尖峰间距特征和叶片固有频率对噪声幅值的影响。为了避免物理设备的误差,本文提出用尖峰区域下的占空比来区分旋转噪声和宽频噪声,在此基础上,计算了旋转噪声的能量在气动噪声中所占的比例和在频域下旋转噪声的能量分布。     

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。