燃料电池车用旋涡风机气动噪声试验及仿真研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com汽车工程2014年(第36卷)第2期AutomotiveEngineering2014(Vo1．36)No．22014045燃料电池车用旋涡风机气动噪声试验及仿真研究木康强，左曙光，韩惠君，韦开君(同济大学新能源汽车工程中心，上海201804)[摘要]在台架上测试了旋涡风机噪声特性，并利用CFD和有限元法计算了旋涡风机内部流场及其远场气动噪声。首先通过离散涡模拟计算了旋涡风机内部的非定常流动，通过涡量和声功率云图得知其主要噪声源为流道内前半部分流场；通过监测流场内压力波动得知，流场内压力脉动频谱基本反映远场噪声的频谱；

2、然后建立其气动声学计算模型进行有限元分析，结果表明，气动声学的有限元计算与试验数据比较吻合，而用格林函数积分解法所做的简化导致结果有较大的误差；最后通过各场点声压级得出各平面的噪声指向性，为旋涡风机整车布置及其降噪提供一定的依据。关键词：燃料电池车；旋涡风机；气动噪声；有限元法ExperimentalandSimulationStudiesontheAerodynamicNoiseofRegenerativeFlowCompressorforFuelCellVehicleKangQiang，ZuoShuguang，HartHuijun&WeiKaijun

3、CleanEnergyAutomotiveEngineeringCenterTongjiUniversity，Shanghai201804lAbstractjAbenchtestonthenoisecharacteristicsofregenerativeflowcompressorisconductedandbothCFDandFEMareusedtocalculatetheinternalflowfieldofthecompressoranditsfar—fieldaerodynamicnoise．Theunsteadyflowinsidetheco

4、mpressoriscalculatedfirstbyusingdiscreteeddysimulation，anditisfoundfromthenephogramsofvorticityandsoundpowerthatthemajornoisesourceisthefronthalfflowfield．Themonitoringonthepressurefluctuationinflowfieldindicatesthatthespectraofthepressurefluctuationbasicallyreflectthespectraoffa

5、r—fieldnoise．ThenanaeroacousticFEmodelisbuiltwithafiniteelementanalysisperformed．Theresultsshowthatthefiniteelementcalculationofaeroacousticsmatcheswellwithtestdata，whilethesimplificationmadeintheintegralsolutionofGreen’Sfunctionleadstolargererrors．Finally，thenoisedirectivitiesin

6、diferentplanesareob-tainedbasedonthesoundpressurelevelatfieldpoints，providingsomebasisforthelayoutofcompressorinvehicleanditsn0isereducti0n．Keywords：fuelcellvehicle；regenerativeflowcompressor；aerodynamicnoise；FEM是燃料电池车上的空气辅助系统(简称“空辅系月IJ吾统”)产生很大的噪声⋯。本文中研究的燃料电池轿车虽然消除了内燃机目前，燃料电池汽车研发

7、的重点是动力系统的这个噪声源，但却增加了电机、燃料电池系统和冷却集成和控制，以及动力系统关键部件的开发，对于其系统等噪声源，使振动噪声源发生了根本的改变。振动和噪声的研究尚未引起足够重视。实际上处于空辅系统为燃料电池提供压缩空气，其中的空气压开发阶段的燃料电池车的噪声水平与商业化的汽油缩机在工作时产生明显噪声，而空气滤清器在大进车和柴油车相比并不具有明显优势，最主要的原因气量时，会产生啸叫声。此外，驱动电机一变速器总$国家自然科学基金(51075302)和教育部博士点基金(20100072110027)资助。原稿收到日期为2012年4月6日，修改稿收到日

8、期为2012年6月6日。学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xue