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《离心风机气动声学分析的一个理论模型和计算方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第38卷第3期西安交通大学学报Vol.38№32004年3月JOURNALOFXI'ANJIAOTONGUNIVERSITYMar.2004离心风机气动声学分析的一个理论模型和计算方法刘秋洪,祁大同,曹淑珍,张义云,闻苏平(西安交通大学流体机械研究所,710049,西安)摘要:通过求解具有延迟时间、包含三维流速影响的非齐次波动方程,得到了离心叶轮气动声学的基本方程.对气动声源的分析表明,在离心风机的气动噪声中,起主要影响作用的是偶极子和四极子声源,而流动过程中产生的涡是最主要的四极子源.提出了一种用于分析离心风机气动噪声的声学模型,即忽略蜗壳进
2、、出口声学软边界的影响,将蜗壳简化为一个封闭的声学硬边界柱壳,并推出了柱壳腔体内的格林函数.利用该函数对离心风机内部由旋转叶轮产生的气动声场进行了时域求解并给出了理论解方程.在计算出离心风机内部的三维非稳定流场之后,利用本文模型和理论解方程就可求出与该流场相对应的气动声场.关键词:离心风机;气动声学;理论模型;格林函数中图分类号:O42文献标识码:A文章编号:0253!987X(2004)03!0313!04TheoreticalModelforAeroacousticsAnalysisofCentrifugalFansLiuQiuhong,Q
3、iDatong,CaoShuzhen,ZhangYiyun,WenSuping(FluidMachineryInstitute,Xi'anJiaotongUniversity,Xi'an710049,China)Abstract:Thefundamentalaeroacousticequationofthecentrifugalimpellerwasestablishedbysolvingtheinhomogeneous,uniformlymovingmediumwaveequation.Then,theLighthill’sacoustica
4、nalogytheoryandPowell-Howe’svortexsoundtheorywereappliedtotheanalysesoftheaeroacousticsourcesofacen-trifugalfan.Itisshownthatthedipoleandquadrupolesourcesarethekeyfactorsforthefan’saerody-namicsound,andthevortexesinsidethefanflowfieldaretheuppermostquadrupolesources.Foraeroa
5、cousticsanalysisofacentrifugalfan,weproposedatheoreticalmodel,i.e.neglectingtheinfluenceofsound-softboundaryattheinletandoutletofacentrifugalfan.Thevolutewassimplifiedtobeacylin-dricalcavitywithsoundhardwall.Finally,Greenfunctioninthecylindricalcavityspacewaspresented,andthe
6、aeroacousticsolutioninthecentrifugalfanwasdeducedintime-domainbyusingtheGreenfunc-tion.Accordingtothecalculatedresultsofthethree-dimensionalunsteadyflowinacentrifugalfan,thecorrespondingsoundfieldmaybeobtained.Keywords:centrifugalfan;aeroacoustics;theoreticalmodel;Greenfunct
7、ion符号表U流体介质的平均流速度矢量vs、vw、vz流体质点运动的周向速度、相对速度和Ui流体介质的平均流速度的分量轴向速度矢量fi叶片表面作用在流体单位面积上的力的分量c0声速'广义Lighthill应力张量TijUiMai=i方向介质运动的马赫数c0V(τ)包含声源的体积区域%s叶片运动的速度矢量S(τ)V(τ)的界面面积&’对(t-τ)傅里叶变换得到的函数β叶片上任一点的安装角iui收稿日期:2003!05!08.作者简介:刘秋洪(1977"),男,博士生;祁大同(联系人),男,教授,博士生导师.314西安交通大学学报第38卷∞∞2离心
8、风机噪声主要是空气动力噪声,包括涡流)G')GfidS(()dτ+Tijd(dτ噪声和旋转噪声.由于离心风机内部流场的复杂性∫-∫∞S(τ))yi∫-
