本文關(guān)鍵詞：離心式通風(fēng)機(jī)離散噪聲數(shù)值模擬與降噪研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著人們對(duì)環(huán)境噪聲的要求提高,離心式通風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)噪聲近來受到普遍關(guān)注。在現(xiàn)階段對(duì)離心式通風(fēng)機(jī)降噪研究還處于試驗(yàn)為主的研究階段,但試驗(yàn)研究成本較大、周期較長,這對(duì)風(fēng)機(jī)產(chǎn)品開發(fā)非常不利。從這點(diǎn)出發(fā),本文將探討-種離心式通風(fēng)機(jī)降噪設(shè)計(jì)的數(shù)值研究方法。 離心式通風(fēng)機(jī)氣動(dòng)聲源可分為單極子聲源、偶極子聲源、四極子聲源。其中偶極子聲源是離心式通風(fēng)機(jī)的主要?dú)鈩?dòng)噪聲源。由偶極子聲源產(chǎn)生的氣動(dòng)噪聲在向外輻射中,蝸殼會(huì)對(duì)其產(chǎn)生反射與散射作用,然而現(xiàn)階段風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)噪聲計(jì)算未充分考慮蝸殼的這種影響,所以造成數(shù)值預(yù)測(cè)的誤差較大。 本文對(duì)風(fēng)機(jī)氣動(dòng)聲源進(jìn)行了簡化,忽略單極子與四極子的影響將偶極子聲源作為主要?dú)鈩?dòng)聲源,重點(diǎn)關(guān)注離心式通風(fēng)機(jī)蝸殼與葉輪上產(chǎn)生的離散噪聲。并以Lighthill聲比擬理論為基礎(chǔ),采用風(fēng)機(jī)的聲源與聲輻射分開計(jì)算對(duì)離心式通風(fēng)機(jī)的離散噪聲進(jìn)行研究。首先對(duì)風(fēng)機(jī)非定常流場進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,在獲取蝸殼與葉輪表面靜壓波動(dòng)后分別運(yùn)用FW-H方程和Lowson公式將靜壓波動(dòng)轉(zhuǎn)化為蝸殼表面偶極子聲源與旋轉(zhuǎn)葉輪偶極子聲源。為了考慮蝸殼對(duì)聲場的散射與反射作用,將蝸殼壁面偶極子聲源、旋轉(zhuǎn)葉輪偶極子聲源與蝸殼壁面作為聲學(xué)邊界條件采用邊界元法對(duì)Helmholtz方程進(jìn)行離散求解,從而分別求得蝸殼表面偶極子聲源與旋轉(zhuǎn)葉輪偶極子聲源產(chǎn)生的聲場。邊界元法可分為直接邊界元法與間接邊界元法。由于直接邊界元法在計(jì)算非封閉結(jié)構(gòu)時(shí)計(jì)算量較大,對(duì)寬頻噪聲計(jì)算效果不理想,所以本文選用間接邊界元方法來進(jìn)行聲輻射計(jì)算。 本文用9-19No.4A離心式通風(fēng)機(jī)對(duì)該噪聲預(yù)測(cè)模型進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明所采用的方法可靠。進(jìn)一步的詳細(xì)分析表明蝸舌上產(chǎn)生的離散噪聲遠(yuǎn)大于葉片上產(chǎn)生的離散噪聲,而且由于考慮了蝸殼對(duì)噪聲的反射與散射作用,噪聲預(yù)測(cè)精度相比于以往有了很大的提高。 然后本文將這種數(shù)值方法運(yùn)用于多翼離心風(fēng)機(jī)的降噪研究當(dāng)中,結(jié)果發(fā)現(xiàn)多翼離心風(fēng)機(jī)的主要噪聲源位于葉輪處。本文還進(jìn)一步研究了蝸舌形狀與安裝位置變化對(duì)該多翼離心風(fēng)機(jī)離散噪聲與氣動(dòng)性能的影響,并詳細(xì)分析了由于蝸舌結(jié)構(gòu)參數(shù)變化引起離散噪聲與氣動(dòng)性能變化的規(guī)律,結(jié)果表明多翼離心風(fēng)機(jī)的離散噪聲隨蝸舌與葉輪間隙、蝸舌半徑和蝸舌傾角的增大而呈減小的趨勢(shì),但同時(shí)氣動(dòng)性能也隨之有一定程度的降低,該研究結(jié)果為多翼離心風(fēng)機(jī)的降噪設(shè)計(jì)提供了指導(dǎo)。
【關(guān)鍵詞】：離心式通風(fēng)機(jī) 噪聲預(yù)測(cè) 間接邊界元法 降噪研究
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH432
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 本課題研究背景及意義11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 降噪結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 離心式通風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲預(yù)測(cè)研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3 本文主要研究工作16-17
• 第二章 離心式風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲基本理論17-38
• 2.1 離心式通風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲17-20
• 2.1.1 離心式通風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲分類17
• 2.1.2 離心式通風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲產(chǎn)生機(jī)理17-20
• 2.2 離心式通風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲預(yù)測(cè)方法20-22
• 2.2.1 直接聲學(xué)計(jì)算20-21
• 2.2.2 聲比擬方法與蝸聲理論21
• 2.2.3 混合聲學(xué)計(jì)算方法21-22
• 2.3 聲比擬理論22-26
• 2.3.1 Lighthill方程22-24
• 2.3.2 Curle方程24
• 2.3.3 FW-H方程24-25
• 2.3.4 Lowson公式25-26
• 2.4 渦聲理論26
• 2.5 聲輻射數(shù)值分析方法26-32
• 2.5.1 Helhmoltz邊界積分方程26-28
• 2.5.2 直接邊界元法28-31
• 2.5.3 間接邊界元法31-32
• 2.6 離心式通風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲預(yù)測(cè)模型32-38
• 2.6.1 噪聲預(yù)測(cè)理論選取32-33
• 2.6.2 氣動(dòng)聲源簡化33-36
• 2.6.3 蝸殼輻射計(jì)算方法36-38
• 第三章 離心式通風(fēng)機(jī)聲場預(yù)測(cè)方法及模型驗(yàn)證38-69
• 3.1 離心式通風(fēng)機(jī)流場模擬基本理論38-43
• 3.1.1 控制方程基本方程38-39
• 3.1.2 湍流模型簡介39-41
• 3.1.3 離散方法41-42
• 3.1.4 計(jì)算方法42
• 3.1.5 近壁面處理方法42-43
• 3.2 9-19No.4A流場數(shù)值模擬43-55
• 3.2.1 穩(wěn)態(tài)模擬43-54
• 3.2.2 非穩(wěn)態(tài)模擬54-55
• 3.3 9-19No.4A氣動(dòng)聲場數(shù)值模擬55-69
• 3.3.1 氣動(dòng)聲場計(jì)算模型建立55-58
• 3.3.2 離心式通風(fēng)機(jī)氣動(dòng)聲場計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證58-60
• 3.3.3 離心式通風(fēng)機(jī)氣動(dòng)聲場計(jì)算結(jié)果分析60-69
• 第四章 應(yīng)用實(shí)例—多翼離心風(fēng)機(jī)降噪數(shù)值模擬69-87
• 4.1 多翼離心風(fēng)機(jī)流場數(shù)值模擬69-72
• 4.1.1 穩(wěn)態(tài)模擬69-71
• 4.1.2 非穩(wěn)態(tài)模擬71-72
• 4.2 多翼離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)聲場數(shù)值模擬72-78
• 4.2.1 多翼離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)聲場計(jì)算結(jié)果72-73
• 4.2.2 多翼離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)聲場計(jì)算結(jié)果分析73-78
• 4.3 多翼離心風(fēng)機(jī)蝸舌結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)氣動(dòng)噪聲的影響78-87
• 4.3.1 蝸舌與葉輪間隙對(duì)氣動(dòng)噪聲影響79-81
• 4.3.2 蝸舌半徑對(duì)氣動(dòng)噪聲影響81-83
• 4.3.3 蝸舌傾斜角度對(duì)氣動(dòng)噪聲的影響83-87
• 第五章 總結(jié)與展望87-89
• 5.1 全文總結(jié)87
• 5.2 研究展望87-89
• 參考文獻(xiàn)89-91

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：離心式通風(fēng)機(jī)離散噪聲數(shù)值模擬與降噪研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：327474