當(dāng)風(fēng)機(jī)進(jìn)出口連接長管道時(shí),其外部輻射噪聲主要是內(nèi)部非定常流動(dòng)誘發(fā)蝸殼振動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)噪聲。風(fēng)機(jī)殼體的振動(dòng)噪聲是典型的流固干涉噪聲,通常基于非定常流場獲得振動(dòng)激勵(lì)源。為了控制此類噪聲,通過振動(dòng)噪聲數(shù)值計(jì)算方法,并結(jié)合試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法(Design of Experiment, DOE),給出了一種以殼體各板塊厚度(前板TF,側(cè)板TS,后板TB)為設(shè)計(jì)變量、以殼體振動(dòng)輻射聲功率為目標(biāo)函數(shù)的單目標(biāo)優(yōu)化方法。研究表明,當(dāng)保持殼體質(zhì)量不變時(shí),優(yōu)化后,殼體表面輻射聲功率均有不同程度降低,殼體表面基頻輻射聲功率降幅最大,達(dá)到6.23 dB。

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【部分圖文】：

圖6振動(dòng)噪聲計(jì)算流程示意圖

圖5蝸殼有限元模型1.3.3振動(dòng)噪聲計(jì)算數(shù)值驗(yàn)證

圖7振動(dòng)加速度的計(jì)算值和實(shí)驗(yàn)值對(duì)比

圖7給出了各振動(dòng)測(cè)點(diǎn)在20～3000Hz頻率范圍內(nèi)總振級(jí)的計(jì)算和實(shí)驗(yàn)對(duì)比。從圖7中可以看出絕大部分振動(dòng)測(cè)點(diǎn)的計(jì)算和實(shí)驗(yàn)吻合良好，雖然少數(shù)測(cè)點(diǎn)(測(cè)點(diǎn)1、4、13)有限元計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)值誤差較大，最大誤差為15dB，但是總體來說計(jì)算和實(shí)驗(yàn)誤差控制在一個(gè)量級(jí)范圍(20dB)內(nèi)，....

圖5蝸殼有限元模型

風(fēng)機(jī)蝸殼殼體有限元模型采用Shell63單元構(gòu)建。按照風(fēng)機(jī)殼體厚度不同分為三個(gè)板塊有：前板厚度TF、后板的厚度TB均為6mm，殼體側(cè)板的厚度TS為5mm，如圖5所示。基于表面四邊形網(wǎng)格劃分46182個(gè)shell63單元。模型材料為鋼，密度為ρ=7800kg·m-3，彈性....

圖1風(fēng)機(jī)網(wǎng)格截面圖

基于商業(yè)軟件ANSYSCFX求解連續(xù)方程、動(dòng)量方程和標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流控制方程。各控制方程均采用有限元體積法離散。控制方程的空間離散采用高精度的高階格式差分，非定常計(jì)算的時(shí)間推進(jìn)格式為雙時(shí)間步長全隱式格式，時(shí)間項(xiàng)使用二階后向歐拉差分離散，一個(gè)耦合求解器[8]依照壓力的耦合求解算法耦....

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