【摘 要】
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本文提出了一种改善旋转机械气动噪声的方法,这是目前研究旋转机械气动噪声的基本需求和关键设计驱动力,以满足现有和未来的噪声规范要求。风扇是将马达的能量转换成流体压力使流体运动的部件。高气动效率和低噪声是风机设计的重要技术指标之一。本文的主要研究内容如下:（1）利用Solid Works软件进行几何设计,利用Ansys Fluent软件建立了用于预测叶片风机装置噪声的计算流体动力学（CFD）数值模型,
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本文提出了一种改善旋转机械气动噪声的方法,这是目前研究旋转机械气动噪声的基本需求和关键设计驱动力,以满足现有和未来的噪声规范要求。风扇是将马达的能量转换成流体压力使流体运动的部件。高气动效率和低噪声是风机设计的重要技术指标之一。本文的主要研究内容如下:（1）利用Solid Works软件进行几何设计,利用Ansys Fluent软件建立了用于预测叶片风机装置噪声的计算流体动力学（CFD）数值模型,实现了轴流风机的气动声学性能的预测与分析。利用Ffowcs-Williams和Hawkings（FW-H）模型对远场观测点进行了噪声排放计算。（2）建立了原轴流风机的有限元模型,并与实验结果进行了比较,验证了数值模型的有效性和可靠性。采用不同翼型参数对原风机进行了优化设计,采用正交优化方法改善了原风机的气动性能。研究了导流锥结构对气动性能的影响,结果表明,当导流锥被拆下时,气动性能明显降低。（3）此外,还对9个不同结构参数的模型进行了评估,并与实验风扇数据进行了比较,以探讨在不同的锯齿比、不同的幅值（h）和展向（λ）波长范围内,采用锯齿后缘法进行处理的有效性。结果表明,与锯齿形模型相比,原模型获得了较大的逆流涡。值得注意的是,模型参数λ/h=0.25和λ/h=1能有效地降低锯齿边缘的噪声,分别降低了14d B和4.2d B。此外,在相同的齿形比下,采用不同的λ和h值,可以达到11.4 d B的降噪效果。
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