離心式通風機離散噪聲數(shù)值模擬與降噪研究.pdf

1、隨著人們對環(huán)境噪聲的要求提高，離心式通風機的氣動噪聲近來受到普遍關注。在現(xiàn)階段對離心式通風機降噪研究還處于試驗為主的研究階段，但試驗研究成本較大、周期較長，這對風機產(chǎn)品開發(fā)非常不利。從這點出發(fā)，本文將探討一種離心式通風機降噪設計的數(shù)值研究方法。
　　離心式通風機氣動聲源可分為單極子聲源、偶極子聲源、四極子聲源。其中偶極子聲源是離心式通風機的主要氣動噪聲源。由偶極子聲源產(chǎn)生的氣動噪聲在向外輻射中，蝸殼會對其產(chǎn)生反射與散射作用，然而現(xiàn)

2、階段風機的氣動噪聲計算未充分考慮蝸殼的這種影響，所以造成數(shù)值預測的誤差較大。
　　本文對風機氣動聲源進行了簡化，忽略單極子與四極子的影響將偶極子聲源作為主要氣動聲源，重點關注離心式通風機蝸殼與葉輪上產(chǎn)生的離散噪聲。并以Lighthill聲比擬理論為基礎，采用風機的聲源與聲輻射分開計算對離心式通風機的離散噪聲進行研究。首先對風機非定常流場進行數(shù)值計算，在獲取蝸殼與葉輪表面靜壓波動后分別運用FW-H方程和Lowson公式將靜壓波動轉化

3、為蝸殼表面偶極子聲源與旋轉葉輪偶極子聲源。為了考慮蝸殼對聲場的散射與反射作用，將蝸殼壁面偶極子聲源、旋轉葉輪偶極子聲源與蝸殼壁面作為聲學邊界條件采用邊界元法對Helmholtz方程進行離散求解，從而分別求得蝸殼表面偶極子聲源與旋轉葉輪偶極子聲源產(chǎn)生的聲場。邊界元法可分為直接邊界元法與間接邊界元法。由于直接邊界元法在計算非封閉結構時計算量較大，對寬頻噪聲計算效果不理想，所以本文選用間接邊界元方法來進行聲輻射計算。
　　本文用9-19

4、No.4A離心式通風機對該噪聲預測模型進行了驗證。結果表明所采用的方法可靠。進一步的詳細分析表明蝸舌上產(chǎn)生的離散噪聲遠大于葉片上產(chǎn)生的離散噪聲，而且由于考慮了蝸殼對噪聲的反射與散射作用，噪聲預測精度相比于以往有了很大的提高。
　　然后本文將這種數(shù)值方法運用于多翼離心風機的降噪研究當中，結果發(fā)現(xiàn)多翼離心風機的主要噪聲源位于葉輪處。本文還進一步研究了蝸舌形狀與安裝位置變化對該多翼離心風機離散噪聲與氣動性能的影響，并詳細分析了由于蝸舌結