高强度小尺紊流进气条件下低速轴流风机噪声的试验研究

本文是研究后置式汽车发动机的进气条件对冷却风扇的气动噪声影响的系列文章之一，主要介绍进气紊流强度和尺度对轴流冷却风扇气动噪声的影响。试验是上海交大涡轮机研究的所的气动以进行的，在自行设计搭建的实验台上测量了三种不同进气条件下风机进口紊流强度和紊流尺度，风机叶片的尾迹宽度及平均速度，压力等参数，噪声测量是在风机出口和风机中心，轴线同一平面内，距风机叶片中心１ｍ处的很多点上进行的，并记录总声级和４５°     

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。     

结构振动对风特性测试结果的影响研究

现场实测是获得结构所在地风特性的主要途径,因而实测数据的准确性至关重要。为了开展风特性精细化研究,重点分析了结构振动对所测数据的影响。通过实验测出相同风场内考虑和不考虑风速仪基底振动的风特性时程数据,分析对比了不同工况下获得的平均风速、紊流强度、紊流积分尺度及功率谱密度,其中基底分别输入了"韦帕"台风作用下润扬大桥主梁跨中横向振动和白噪声。结果表明,在基底输入主梁振动信号时,基底振动对实测平均风速以及紊流特性的影响程度均很小,但会导致实测紊流强度和顺风向功率谱密度略高于真实值。结论可为结构风场测试及数据分析提供参考。     

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。     

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...     

LS2p型标准传声器的声中心测量

介绍了ＬＳ２ｐ型标准传声器的声中心测量。测量装置的自由场偏差小于０．１ｄＢ，坐标测距系统准确度优于０．０５％，分辨力为０．０１ｍｍ。声中心测量结果与ＩＥＣ／ＣＤ１０９４－３，２９（ｓｅｃ）２７９标准草案提供的数据进行比较，在２～２０ｋＨｚ频率范围内两者的声中心位置相差±０．１ｍｍ，而在２５ｋＨｚ和３１．５ｋＨｚ两频率分别有５８ｍｍ和１０．０ｍｍ的差别     

动车组牵引变流器冷却风机的噪声异常分析

针对某动车组牵引变流器冷却风机存在噪声异常的问题，开展装车测试和车间测试，分析导流罩、电机和油封橡胶等部件对冷却风机噪声的影响，并基于宽频噪声预测法对冷却风机进行流场仿真与噪声仿真，分析导流罩和叶轮间隙对噪声的影响。研究结果表明：噪声测试确定异常噪声来自冷却风机的气流经过导流罩时产生的高频气动噪声，人耳对于高频噪声较敏感而容易识别。噪声仿真发现随着导流罩与叶轮间隙增大，噪声辐射峰值先增大后减小，在3.6 mm时存在噪声峰值。将导流罩与叶轮间隙控制在1.5 mm～2.5 mm可有效解决噪声异常的问题。仿真与测试相结合的方法可为冷却风机产品的噪声性能优化改进提供指导。     

小型高速离心风机气动噪声数值模拟方法研究

针对载人航天飞行任务中环控生保系统对于空间噪声控制的要求,以某型号小型高速离心风机为研究对象,分析气动噪声产生机理,构建三维模型,运用ANSYS Fluent 软件,采用RNGκ-ε 模型、DES模型、LES模型进行瞬态数值仿真计算。对离心风机进行噪声试验研究,根据离心风机在轨实际工况,得到不同含氧率下的气动噪声分布情况。研究结果表明：气动噪声的噪声源主要位于风机蜗壳及蜗舌处。LES模型与试验结果吻合最好。工作在纯氧下的离心风机比空气下噪声高约1.81 %。文中所得结果可以用于载人航天上行风机设备的噪声仿真及地面试验,为小型高速离心风机降噪设计提供参考依据。     

紊流积分尺度对CAARC模型迎风面极值风压特性的影响及修正方法

大气边界层流场中紊流度剖面可以正确模拟，但紊流积分尺度很难精确模拟，对于CAARC(commonwealth advisory aeronautical research council)标准高层建筑模型在大气边界层B类场地，实际紊流积分尺度为高层建筑采用常用缩尺比在常规风洞中的1.4倍～2.7倍。该文通过风洞试验在大气边界层B类场地中采用5种不同缩尺比工况，其中一种工况接近于工程实际，通过其余四种工况与这种工况对比，定量地研究了紊流积分尺度对CAARC模型迎风面极值风压特性的影响。结果表明，极值风压系数随紊流积分尺度的增大而增大，极值风压系数误差随模拟紊流积分尺度误差的增大而增大，当实际紊流积分尺度为模拟积分尺度的3.25倍时，实际极值风压系数为模拟极值风压系数的1.55倍，误差率高达35%，且迎风面越靠近驻点的测点，受紊流积分尺度的这种影响越显著；为了更深入理解紊流积分尺度的影响，利用脉动风压功率谱分析了极值风压受紊流积分尺度的影响机理；最后根据紊流积分尺度对极值风压系数的影响，提出了迎风面极值风压系数的修正公式。该试验采用的紊流积分尺度涵盖高层建筑常用缩尺比在常规风洞中紊流积分尺...     

海上风电场运营期水下噪声测量及特性初步分析

海上风电场运营期间产生的水下噪声影响了海洋生态环境。针对国内对风机水下噪声定量研究的缺乏,测量分析了海上风电场运营期单机容量3.0 MW和5.0 MW风机产生的水下噪声,并利用简正波模型仿真噪声分布。数据处理结果表明,风机产生的水下噪声强度较低,集中分布在800 Hz以下的低频段,噪声谱具有主频特性,高风速下主频更加明显;噪声强度随风速的增加而增大,而与风机功率差异不明显;噪声谱主频分布与风机功率、风速、桩基结构等有关。总体看,单个风机运营期间产生的水下噪声对海洋生态环境影响区域小。现场测量数据及结果可为海上风电工程环境影响评价提供技术参考,具有较大的工程应用价值。     

不等距叶片离心风机气动噪声的数值与实验研究

为探索不等距布置叶轮叶片对工业离心风机气动噪声的影响，以T9-19No．4A前向离心风机为对象，设计两个不同叶片间距的不等距叶片叶轮。运用数值定性预测及实验测量相结合的方法分析不等距叶片离心风机的气动噪声，实验结果与数值模拟结果在定性上吻合良好。     

格栅紊流风特性参数模拟规律研究

为便于研究紊流风特性参数对不同结构风洞试验结果的影响,采用风洞试验方法,通过对不同形式的格栅形成的局部紊流风场参数进行测试,总结格栅条间距、格栅条宽度对风洞不同断面紊流强度、紊流积分尺度及脉动风功率谱的影响规律。研究结果表明:距离格栅3.5 m处的横截面即可形成均匀性较好的局部紊流风场。格栅产生的紊流强度随风速变化不大。格栅越窄,紊流强度越低,数据的稳定性越好。紊流积分尺度与格栅间距大致相当。给出了依据格栅间距与格栅宽度估算紊流强度与紊流积分尺度的公式,便于局部紊流风场调试。     

发动机进气噪声气动声源特性分析

目前主要通过进气空滤器对发动机进气系统的气动噪声进行降噪,而通过对气动声源的研究进行源头降噪具有一定实际意义。但由于进气道-气门-燃烧室等的特殊性,难以测量声源的声学状况,故以进气道-气门-燃烧室为研究对象,通过仿真研究气动声源位置分布。结果表明：进气门密封锥面处偶极子声源强度较大;两进气道的气流相遇处以及靠近壁面处四极子声源强度较大。在原有结构中改变进气门过渡圆角半径R对气动噪声源进行控制,R增大为11 mm时,偶极子和四极子声源声压级(Sound Pressure Level,SPL)峰值分别降低7 dB和8 dB,噪声主要集中在中低频区域,频率大于2 000 Hz后SPL衰减迅速。增大R可以降低噪声源处的声能量,从而降低对外表现的噪声。     

混合动力低地板车冷却风机降噪试验研究

混合动力低地板车采用氢燃料电池为清洁能源,冷却风机是确保其正常工作的关键部件之一。冷却风机噪声作为混合动力低地板车静置乃至低速运行时的主导声源,其减振降噪是混合动力低地板车噪声控制的关键所在。为探寻其低噪声设计方法或高效降噪措施方案,基于试验测试研究,系统研究和对比分析冷却风机在不同运行工况(转速、风机数量、栅格影响)和减振降噪控制措施(不同降噪处理方案)下的辐射噪声响应特性。结果表明:冷却风机噪声呈现为显著的纯音加宽中频频谱特性,纯音成分由旋转基频在内的前3阶旋转频率主导,宽中频噪声由风机气动和箱体振动声辐射噪声组合而成;随着风机转速增加,旋转基频和A计权总声压级线性增长。在保证冷却效果的前提下,尽量降低风机转速是控制其噪声响应的有效手段。风机数量减半,辐射噪声仅下降2 d B(A),说明箱体振动声辐射对总辐射噪声影响显著;栅格对辐射噪声影响很小,去掉栅格,辐射噪声仅降低0.4 d B(A);最佳的降噪方案为在底板、侧板和边板粘贴降噪和吸声材料,可降低噪声2.6 d B(A)。相关测试分析结果对冷却风机噪声和车外噪声控制具有一定的参考价值。     

多风扇主动控制风洞类平板断面抖振力识别研究

针对目前一般的大气边界层物理风洞采用被动格栅产生的紊流脉动风场功率谱密度能量分布难以调整以及积分尺度过小的问题,借助于主动控制方法善于改变来流功率谱及积分尺度的特点,利用日本宫崎大学多风扇主动控制风洞调试出多种宽带紊流风场和谐波脉动风场,采用脉动风速和气动力同步采集监控装置,使用测量稳定性好、精度较高的节段模型高频天平测力方法识别类平板模型的抖振力,对影响模型抖振力的主要参数(积分尺度、紊流度、攻角等)进行分析。     

紊流积分尺度对CAARC模型表面风压特性的影响

常规风洞不能较好模拟紊流积分尺度,造成模型缩尺比与积分尺度不匹配。采用两种缩尺比CAARC(Commonwealth Advisory Aeronautical Research Council)模型在相应缩尺比的B类风场中进行同步测压试验,研究紊流积分尺度对平均风压系数、脉动风压均方根系数、脉动风压功率谱、风压水平和竖向相关系数、以及风压竖向相干函数的影响。结果表明：平均风压系数受紊流积分尺度影响较小,而脉动风压均方根系数随L■/D的减小而减小,且脉动风压均方根系数偏小程度随L■/D偏小程度的增大而增大;迎风面驻点的脉动风压功率谱,在低频区间,由准定常效应控制,基本保持一致,在高频区间,其衰减速度快于脉动风速功率谱,且衰减速度随紊流积分尺度的减小而加快;紊流积分尺度越小,宽面迎风时侧面与背面的脉动风压功率谱越大,迎风面外缘点和背面的漩涡脱落特征更明显;在迎风面,脉动风压水平相关系数和竖向相关系数随着L■/D的减小而减小;在侧面,宽面迎风时脉动风压水平和竖向相关系数随着L■/D的减小而增大,窄面迎风时脉动风压水平相关系数随着L■/D的减小而减小,测点距离较近时,竖向相关系数随着L■/D...     

电机通风噪声声功率级的工程计算

本文论述了采用在模拟电机的实际工作条件,并排除了所有其它噪声源(轴承和电磁噪声)的专门装置上,对小型封闭外扇冷却型电机的通风噪声进行了多次试验研究,该装置并可以同时进行空气动力特性和噪声的测量。为了确定风扇噪声的计算关系式,通过改变风扇外径、内径、叶片外缘园周速度以及气流进风口与出风口的面积等的参数,从而获得一系列由冷却气体涡流所引起的空气动力噪声值。然后按照给定风扇的尺寸,统计分析试验数据, 根据声学和空气动力学的相似规律导出小型封闭外扇冷却型(IP44)的空气动力噪声声功率 级的工程计算公式: 经实践证明:由…     

LDA和K—ε紊流模型研究液压集成块流场

液压元件集成化后，从流场分布的机理研究液压阀的节能显特别重要。通常情况下，液压阀流道的公称直径（Φ６ｍｍ￣Φ２０ｍｍ）比较小，故采用传统的测量仪器不可能测量出流场的分布。本文利用激光多谱勒测速仪（ＬＤＡ）成功地解决了这个问题；另一方面，传统的研究方法只能研究总的能量损失，要从流场分布的机理研究流道内的能量损失，也是非常困难的。作者利用本文的Ｋ－ε紊流模型成功地解决了这个问题。从实验数据和数值模拟两     

辐射空调房间室内空气分布特性实验研究

本文在配置有冷却顶板与混合通风的人工环境室中设置电热膜模拟外围护结构传热,在冷负荷分别为83 W/m~2及111 W/m~2条件下,通过实验的方法研究典型辐射空调房间室内空气分布特性。结果表明:当冷却顶板表面温度变化范围为15～23℃及送风温度为22℃时,室内垂直方向1.7 m以下空气温度及速度分布较均匀,而1.7 m以上呈显著变化,CO_2浓度在工作区附近的CO_2浓度较高,而在顶板及地板附近浓度较低。平均垂直空气温差、紊流强度及除污效率的变化范围分别为0.1～0.2℃、32%～38%及0.62～0.86。因此,冷却顶板表面温度的变化对室内平均垂直空气温差、紊流强度影响较小,而对除污效率影响较大。     

通风冷却风扇噪声消声器设计

针对某飞机用通风冷却风扇降噪,通过测量、分析和计算,设计一种复合式消声器。该消声器由微穿孔板吸声结构和阻式吸声材料组合而成。实验表明,该消声器能在较宽的频带上有效地消减风扇运行中所产生的进排气噪声,距离风扇1m处可使噪声平均降低12dB（A）。