空调器贯流风机的性能试验与优化

对影响空调器贯流风机性能的叶轮尺寸参数、蜗舌间隙和蜗壳间隙分别进行试验比较,得出了该空调器贯流风机较佳的结构参数值,从而改善了其气动和噪声性能.     

多孔材料蜗舌对贯流风机的气动声学性能影响

在不改变蜗舌的几何外形与尺寸的情况下,使用4种不同的多孔材料制作蜗舌,得出某贯流风机蜗舌的4种替换方案.通过对其气动和声学性能的实验测试,比较了多孔材料制作的蜗舌对贯流风机的气动性能和噪声特性的影响.     

汽车空调鼓风机倾斜蜗舌流场及噪声研究分析

针对一款应用在汽车空调上的多翼离心风机的噪音问题进行分析。利用Strar CCM+软件对常规直蜗舌和加斜蜗舌后的多翼离心风机进行数值模拟研究。计算结果表明：斜蜗舌对蜗舌附近及蜗舌后的流场都有较大的影响，好的倾斜蜗舌设计可以改善蜗舌处的流场，减小蜗舌区域的旋涡强度。对多翼离心风机加装倾斜蜗舌前后风量和噪音变化进行试验，结果表明：在相同转速下，风量基本没有变化，斜蜗舌对总噪声值改善较小，但可以明显改善叶轮阶次噪声，叶轮阶次频率处噪声降低了7dB左右。     

空调用贯流风机气动噪声预测的研究

基于N-S方程和雷诺输运应力方程(RSM),对空调用贯流风机进行了非稳态内流计算,并应用基于Lighthill声学类比理论的FW-H方程时域解法,预测了由叶轮表面压力波动和蜗舌表面压力波动所产生的远场气动噪声,同时还比较了不同蜗舌间隙对气动噪声的影响.     

基于仿生蜗舌的离心风机降噪研究

以某型离心风机为研究对象，针对风机运行时的噪声问题，运用仿生学原理对蜗舌进行改型设计，在贝壳类生物中得到启发，设计出交错阶梯型的蜗舌结构。采用雷诺时均方程和声类比相结合的方法对离心风机进行流场以及声场的数值模拟，分析了仿生蜗舌对风机性能、流动特征及气动噪声的影响。结果表明：仿生蜗舌对风机性能影响不大；额定工况下，仿生蜗舌结构风机出口附近的噪声降低了2.8dB，风机整体辐射噪声降低了3.3dB；对离心风机内部的流动特征以及噪声特性进行分析，发现仿生蜗舌处的速度分布更加均匀，抑制了蜗舌处的流动分离现象，在低频段内蜗舌处的压力脉动有所下降，表明风机在运行时的噪声得到了一定的控制。     

不同扭曲角贯流风机结构参数研究

通过计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法,采用Fluent软件数值研究了扭曲角90°和60°贯流风机的结构参数(蜗壳间隙、蜗舌间隙、叶片内圆周角和叶片外圆周角)对贯流风机出风口体积流率的影响,从而得到不同扭曲叶片贯流风机叶轮在一定转速下,使贯流风机性能较优的结构参数。同时实验测试了扭曲角90°和60°贯流风机出风口平均风速值,并且和理论计算结果基本吻合。以上为贯流风机优化设计提供了重要的参考。     

倾斜蜗舌对离心风机降噪影响的试验研究

针对T9-19No.4A离心风机,试验研究了倾斜蜗舌和蜗舌的安装位置对风机气动性能和噪声特性的影响,结果表明:随着蜗舌倾角和蜗舌与叶轮间安装间距(以下简称安装间距)的增加风机的噪声下降,蜗舌倾角和安装间距对风机的气动性能则是交互影响,不具有单一性。本文选取了3种不同的蜗舌倾角和安装间距,组合优化设计了7种倾斜蜗舌进行试验。风机气动性能的测量严格按照国标《GB/T1236-2000工业通风机用标准化风道进行性能试验》执行,噪声的测量按照《GB/T 2888-91风机和罗茨鼓风机噪声测量方法》的要求执行。     

扭曲叶片贯流风机结构参数优化研究

研究了电壁炉用扭曲叶片(扭曲角90°)贯流风机的三维内部流场,数值研究了不同结构参数(蜗壳间隙、蜗舌间隙、叶片内圆周角、叶片外圆周角、叶片数和叶轮内外径之比)对贯流风机性能(出风口体积流率)的影响,从而得到贯流风机叶轮在一定转速下,使风机性能最优的结构参数。同时实验测试了90°扭曲角叶片贯流风机出风口平均风速值,并且和理论计算结果基本吻合。以上为贯流风机优化设计提供了重要的参考。     

小型高速低噪声离心风机的试验研究

运用声学传感器和频谱仪对一台小型高速低噪声离心风机进行试验研究,研究发现:风机进出口向外辐射的气动噪声为风机最主要的噪声类型,气动噪声主要是基频噪声,噪声源分别位于叶片进口处与蜗壳蜗舌处,风机进出口噪声被屏蔽后整机噪声降低约21%;风机蜗壳振动是由于风机内部非定常流动诱发蜗壳结构做振动响应,振源主要位于叶片进口处与蜗壳蜗舌处,振动频率与风机基频一致;在蜗壳中填充相等体积1.5 mm塑料球,2.3 mm塑料球,1.2 mm陶瓷球,3.0 mm陶瓷球用来降低蜗壳振动噪声,在设计工况点以3.0 mm陶瓷球效果最佳,整机噪声下降约2.8%。     

前向离心风机采用串列叶片叶轮降噪的试验研究

针对T9-19No.4A前向离心风机,使用等距串列叶片叶轮和不等距串列叶片叶轮取代原叶轮进行降噪试验研究,并对使用不同叶轮时风机的气动性能和噪声特性进行了比较分析。试验结果表明:使用等距串列叶片叶轮能够使风机在保持气动性能基本不变的条件下,在风机高效点附近的工况范围内降低前向离心风机的气动噪声,而使用不等距串列叶片叶轮则使风机气动性能和噪声特性均变差,主要原因之一是由于叶轮叶片沿圆周不均匀分布导致叶轮流场沿周向分布不均匀。建议在进一步的改进研究中仍可考虑使用等距串列叶片叶轮而暂不考虑使用不等距串列叶片叶轮。     

Aeroacoustic characteristics and noise reduction of a centrifugal fan for a vacuum cleaner

The aeroacoustic characteristics of a centrifugal fan for a vacuum cleaner and its noise reduction method are studied in this paper. The major noise source of a vacuum cleaner is the centrifugal fan. The impeller of the fan rotates at over 3000 rpm, and generates very high-level noise. It was revealed that the dominant noise source is the aerodynamic interaction between the rotating impeller and stationary diffuser. The directivity of acoustic pressure showed that most of the noise propagates backward direction of the fan-motor assembly. In order to reduce the high tonal sound generated from the aerodynamic interaction, unevenly pitched impeller and diffuser, and tapered impeller designs were proposed and experiments were performed. Uneven pitch design of the impeller changes the sound quality while the overall sound power level (SPL) and the performance remains similar. The effect of the tapered design of impeller was evaluated. The trailing edge of the tapered fan is inclined. This reduces the flow interaction between the rotating impeller and the stationary diffuser because of some phase shifts. The static efficiency of the new impeller design is slightly lower than the previous design. However, the overall SPL is reduced by about 4 dB(A). The SPL of the fundamental blade passing frequency (BPF) is reduced by about 6 dB(A) and the 2^nd BPF is reduced about 20 dB(A). The vacuum cleaner with the tapered impeller design produces lower noise level than the previous one, and the strong tonal sound was dramatically reduced.     

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...     

基于交错叶轮技术的横流风机气动声学特性研究

为了有效降低空调器室内机横流风机离散频率噪声,采用试验和理论分析方法研究交错叶轮技术对空调器室内机横流风机气动及声学性能的影响。对节间交错角度分别为0°、3.50°、4.00°和5.14°的横流风机气动声学试验结果显示,节间交错叶轮可在不影响横流风机气动性能的基础上,有效降低离散频率噪声,但对宽频噪声影响不大。建立基于Lighthill声类比理论以及傅里叶变换性质的横流风机离散频率噪声预测模型,用于分析不同叶轮交错角对横流风机离散频率噪声的影响。理论分析结果与试验测量结果吻合较好,该模型可有效地分析横流风机节间交错叶轮交错角度与叶片通过频率及其谐波分量处噪声的关联。以此为基础,进一步探讨横流风机节间交错叶轮最佳交错角的设计方法。     

旋片真空泵噪声声功率级的测量研究

声功率级的测量中,声强法比声压法具有更大的优越性。以一台2XZ-4A型旋片真空泵为测试对象,通过比较声压法与扫描声强法的测量结果,证明声强技术在旋片真空泵声功率级的测量中具有足够高的精度,能够在任何环境下准确评价泵产品的噪声性能,为精确测量机械设备噪声源的声功率级提供了一种参考方法。     

前向离心风机采用不等距叶片叶轮降噪的试验研究

为了降低T9-19No.4A前向离心风机的噪声,针对该风机设计了两个不同叶片间距的不等距叶片叶轮,并对原风机和两个改进后的风机进行了试验,对采用不等距叶片叶轮降低前向离心风机噪声进行了初步探索.试验结果和分析可供同行进行同类研究时参考.     

动车组牵引变压器冷却风机气动噪声特性的试验和仿真分析

为研究动车组牵引变压器冷却风机的气动噪声特性,针对某型冷却风机进行气动噪声试验,得到在不同测点处的声压级和频谱特性。同时,针对该型风机建立仿真模型,模型中考虑电动机、支架等实际结构,结合计算流体力学方法和Lighthill声学比拟理论,对冷却风机的非定常流动特性和远场声场进行数值仿真,与试验数据进行对比。结果表明,通过大涡模拟得到的冷却风机噪声主要阶次与试验具有较好的一致性;在基于风机侧面评价点声压功率谱密度所估算声功率贡献量中,宽频带噪声占比为74.76%,是后续减振降噪的重点;阶次噪声占比为25.24%,结合仿真分析发现,阶次的主要来源为进风口动叶轮和出风口动叶轮处气流脉动压力所形成的偶极子声源,其中进风口第33阶次和出风口第10阶次最为重要。所得分析结果可为该型风机的气动性能和气动噪声的改进提供切实可行的参考依据。     

空调器室外机上下并联轴流风机系统的气动及声学特性

采用粒子图像测速技术和计算流体力学方法对空调器室外机上下并联轴流风机系统的气动和声学特性进行研究。研究发现,上下并联轴流风机系统的离散频率噪声的基频和高次谐波频率均不等于任何一个单体叶轮的基频及其高次谐波分量,而是正比于上下叶轮频率差的整数倍。上下叶轮间的流场干涉对于总声压级和噪声频谱特性均无明显影响。采用基于CFD的叶片尾缘涡脱落噪声预测方法计算的总声压级误差小于3 dBA,可满足工程应用要求。     

手持式吹吸机降噪方法及试验研究

某型号手持式吹吸两用风机噪声过大，需确定噪声源并进行降噪处理。测量声压信号进行频谱分析，并结合工作特性和机器结构判断噪声源。分析得知，噪声来源由三部分组成：电机噪声、叶轮噪声和气流在流道内因风阻产生的噪声。根据噪声源的特点，分别采用了3种方法降噪：a.更换电机轴承，改善电刷压力调节系统并电刷浸油处理；b.5片叶轮改为7片叶轮，轮片边缘倒30°圆角；c.改变气流流道及进、出风口的结构。进行了噪声声功率级测试试验,结果表明,整机工作状态噪声降低了约22dB，达到了国标中噪声限制标准的要求。     

柜式空调室内机进出口噪声试验研究

柜式空调室内机的噪声除了机械振动噪声外，离心风扇和空调送／排风系统等产生的气动噪声是主要的噪声源之一。本文对柜式空调室内机进出口噪声特性进行了测量，在进口有面板／无面板的情况下，得到了空调室内机进出口噪声的近场、远场特性以及影响进出口噪声的因素，为空调室内机的优化设计提供了重要依据。     

波浪结构对圆柱-翼型湍流干涉噪声的影响研究

为探究波浪翼型的降噪效果,采用大涡模拟（LES）和边界元法（BEM）相结合的混合方法对3种不同波浪翼型进行模拟,并通过试验验证了仿真模型的可行性,进一步分析了3种不同波浪翼型（表面波浪Wavy airfoil-A、前缘波浪Wavy airfoil-B和前缘+表面波浪Wavy airfoil-C）对圆柱-翼型湍流干涉噪声的影响。研究结果表明：3种模型都能在一定程度上降低翼型湍流干涉噪声,其中Wavy airfoil-C模型降噪效果最好,降噪频率范围最广,其垂直流向方向总声压级降噪量可达6.7 dB;Wavy airfoil-C模型不仅能有效地降低翼型表面压力脉动、各截面上的湍流强度、升阻力系数波动、功率谱密度,还能利用其前缘波浪结构有效地减少前缘主声源区域的面积,且能利用其表面波浪结构的导流作用降低翼型后缘的声源振动幅值。