贯流风机内行业内里也称为众叶离心风机,具有布局紧凑加工纯洁等特质。无论是汽车空调仍然修修暖通透风兴办都大宗应用贯流风机。图1 汽车HVAC布局固然贯流风机叶
贯流风机内行业内里也称为众叶离心风机,具有布局紧凑加工纯洁等特质。无论是汽车空调仍然修修暖通透风兴办都大宗应用贯流风机。
固然贯流风机叶片极端众,然而叶片弦长很短,所有风机属于中低稠度叶片类型。中低稠度叶片正在运转中往往不行有用局限流体滚动,容易爆发滚动分别等景色。同时盘旋叶片进出口隔断小,出口高速流体容易绕过上轮毂面回流到进口,变成高强度丰富的湍流景色。贯流风机内部丰富的滚动特质使得这类风机噪声频谱五花八门,很难鉴戒以往工程经历实行声源剖析。
Frank等于2011与Denso汽车空调贯流风机实行声学谋略。凭据汽车空调分歧处事形式对应风量分离为270CMH, 471CMH以及623CMH.风机叶片直径~300mm ,声学测试中声学麦克风分散如图3所示。测试结果讲明声压级要紧分散正在200~2000Hz。
正在PowerFlow软件内设置数值消声室,正在壁面设定声学阻尼模仿消声室墙壁吸声特质,给定风机转速,并拉长出口加载风机工态度量。
空间数值离散如图5所示,正在风机左近配置加密区,个中叶片左近最小网格尺寸为0.6mm,蜗壳壁面网格尺寸为2.4mm,消声室网格最大尺寸为19.2mm。
风机压差和流量分散比较如图6所示,三个分歧流量谋略结果显示现在仿真结果与实测压差趋向同等,然而仿线Pa把握。恐怕的缘故是模子不同以及数值空间离散精度不够。
瞬态压力和速率分散比较结果显示蜗壳出口压力压力区域不乱,速率分散讲明蜗舌左近流场脉动最显著,要紧是由于盘旋叶片与蜗舌周期性动态干预功用。
蜗舌处均匀流场速率分散如图8所示,所有叶片流道内爆发显著的滚动分别并正在叶片出口左近变成显著的速率差,并鄙人逛慢慢进展为漩涡布局。
风机内涡系布局分散显示高压差(OC3)工况中进口回流显著,这股回流会加众滚动失掉低落风机效力。进口回流湍流强度高会明显加众本地脉动强度,往往变成频谱中的驼峰景色。
基于LBM求解器的PowerFLOW数值耗散极端低,可能直接求解声波以及声宣称进程。下图瞬态压力脉动显示风机声源向空间辐射进程,声波正在空间宣称进程中声压强度慢慢低落。
麦克风A点1/3倍频程频谱比较如图11左图所示,仿线Hz以内趋向和各频段声压级巨细均同等。突出2500Hz后仿真预测低于实测值,这是因为高频声波波长更短,数值谋略中须要更小空间网格标准来局限数值耗散对声波求解的影响。测试工况OC1四点麦克风总声压级比较如右图所示,个中轴向A,B,D三个麦克风声压级差错小于0.5dB,斜向45°麦克风C仿线dB,很恐怕的缘故也是本地网格精度不够。
针对以上仿真结果风机风量和压差彼此合连存正在的疑义,改革空间离散尺寸配置。详细为将叶片最小网格尺寸降低为0.4mm,并对风机进口左近实行部分加密。网格加密比较如图12,13所示。
图14所示为风机压力和风量分散比较,结果显示现在网格加密后,仿真预测获得的风机压差与实测差错小于5%,于是网格加密可能改良贯流风机压差预测精度。
风机1/3倍频程分散和总声压级比较结果如图所示。频谱分散结果显示现在模子也许捕获2000Hz以内的噪声,突出2000Hz仿真预测结果会显著低于测验值。总声压级比较结果显示四个分歧麦克风仿真结果均与实测值差错低于0.5dB。
为了改进叶片与蜗舌之间动态干预功用,删改蜗壳布局并评估噪声程度。下图中绿色实线为优化蜗壳型线 蜗舌布局比较
蜗舌左近500~1500Hz瞬态脉动压力分散比较如下图所示。结果显示蜗舌布局会影响左近叶片流道内压力脉动,改革蜗舌形势和位子可能明显低落叶片内的压力脉动,从而低落噪声源能量。
两种蜗壳测试和仿真结果比较如下图所示,测试结果比较显示优化蜗舌布局可能低落400~2000Hz声压级巨细,仿线Hz均有显著的降噪功用。总声压级比较显示原始模子仿真和测验差错较小,然而优化模子仿线dB,分歧模子总声压级趋向实测和仿线 声压级频谱和总声压级比较
贯流风机叶片数目众,流场丰富使得噪声源饱舞往往是众种饱舞混淆。为此基于验证的仿真结果来逆向定位噪声源就具有极端显著的工程代价。下图所示通过PowerFlow切确预测某一个贯流风机离散噪声频谱特质,个中750~1050Hz是该风机声能量蚁合频段。
基于涡声表面以及转达函数格式,PowerFlow噪声源识别工夫可能轻松的定位频谱中750~1050Hz频段噪声源位子,从而辅助工程履行中制订有用降噪计划。如图20所示现在750~1050Hz噪声要紧来自风机蜗壳扩张段,进口回流以及电机散热腔体等。
微信扫一扫打赏
支付宝扫一扫打赏
