叶片厚度对旋涡风机叶片噪声的影响分析.pdf

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1、振动与冲击第33卷第8期JOURNALOFVIBRATIONANDSHOCK叶片厚度对旋涡风机叶片噪声的影响分析左曙光，胡清，韩惠君，康强(同济大学新能源汽车工程中心，上海201804)摘要：利用三维CFD模型对旋涡风机内部流场进行模拟分析，获得叶片表面的压力脉动信息，以叶片表面压力流场作为气动声源，通过求解Fw—H方程，计算了叶片产生的远场气动噪声；并以叶片表面的压力脉动信号作为激励源，计算了叶片振动产生的噪声。计算结果表明叶片厚度在1mm到4mm的范围，其气动噪声基本保持不变，结构噪声随叶片厚度减小而大幅增加，进一步分析得出叶片产生的噪声以气动噪声为主，结构噪声基本可以忽略。关键词：

2、旋涡风机；气动噪声；结构噪声；叶片厚度中图分类号：TH445文献标志码：ADOI：10．13465／j．enki．jvs．2014．08．023Influenceofbladethicknessonregenerativeblower’SbladenoiseZUOShu—guang，HUQing，HANHui忍，KANGQiang(CleanEnergyAutomotiveEngineeringCenter，TongjiUniversity，Shanghai201804，China)Abstract：Aregenerativeblower’Sinnerflowfieldwassimula

3、tedbyusingathree—dimensionalCFDmodel，andthefacedynamicpressurefluctuationofeachbladewasattained．Then，bysolvingtheFW—Hequationthefarfieldaerodynamicnoiseofeachbladewascalculated．Takingablade’Sdynamicpressureasexcitationsource，thevibrationnoiseradiatedbythebladewascalculated．Thecalculationresultssh

4、owedthattheaerodynamicnoiseofabladekeepsfromvaryingwhenitsthicknessiswithinarangeof1～4mm；thevibrationnoiseofabladeobviouslyincreasewithdecreaseinitsthickness；thenoiseofabladeismainlytheaerodynamicone，itsvibrationnoiseorstructuralnoisecanbenegligible．Keywords：regenerativeblower；aerodynamicnoise；st

5、ructuralnoise；bladethickness旋涡风机是一种用来输送或者抽取气体的装置，散噪声产生的原因。Cho等利用非结构三角形网格因为它有结构简单、体积小、质量轻、价格低廉等特点，和非稳态二维N～S方程对横流风机内流场进行计算，因此应用十分广泛。韩惠君等¨I2建立旋涡风机性能提出了用非均匀节距叶片来改善风机的离散噪声。的数学模型，研究了改变叶片参数对旋涡风机性能的刘敏提出了一种贯流风扇气动噪声的预测模影响，分析得出改变叶片厚度对风机性能影响很小，同型，分析了风扇气动噪声源的产生机理、位置及强弱。时，通过疲劳分析，给出了符合疲劳强度的叶片厚度范毛义军等分析了离心风机叶片辐射噪

6、声特性。苏围，指出叶片厚度过厚，因此，可通过减小叶片厚度以虎用二维CFD模型对旋涡风机内流场进行了分析，实现轻量化的目的。但该文并没有考虑叶片振动、噪并分析了叶片弯角、叶片数等参数变化对风机噪声的声问题，本文将对此问题进行研究。影响，但该文并没有分析叶片厚度变化对风机噪声的旋涡风机作为一种旋转机械，其噪声包括气动噪影响。声和结构噪声。目前，对于旋涡风机气动噪声的研究在风机结构噪声方面，蔡建程等数值模拟了离文献较少，关于其它旋转机械气动噪声的研究，主要集心风机蜗壳在非定常气动力作用下的蜗壳振动噪声。中在轴流、离心、贯流等风机的内部流场模拟和气动噪宋立廷采用有限元和边界元相结合的方法，对旋涡

7、声的预测上，Wolfram等用试验和仿真结合的方法风机壳体振动声辐射进行了预测，但并没有计算叶片研究了离心风机的非定常运动和气动噪声，指出了离结构噪声。戚美。。分析了轴流通风机动叶片的声振特性，通过改变叶片结构尺寸达到减振降噪目的，但并没基金项目：国家自然科学基金(51075302)有叶片厚度变化对叶片结构噪声的影响。此外，没有收稿日期：2013—05—03修改稿收到日期：2013—11—21查阅到综合考虑分析叶片的气动噪声与结构噪