永磁同步电主轴空气动力噪声分析

发布时间：2020-02-13 14:13

【摘要】：永磁同步电主轴作为一种被广泛应用的电主轴,具有高效率,损耗小的优点。本文以某种型号的永磁同步电主轴为研究对象,采用数值模拟分析的方法,对永磁同步电主轴的三维流场进行了模拟,分析研究了电主轴的内部以及风扇部分的流场分布情况。课题的研究模型有两个,分别是电主轴内部的空气流域模型和风扇流道模型,采用UG软件分别对其建模。并基于ICEM软件对模型进行了网格划分。两个模型都是采用有限体积法对其进行离散,在三维时均N-S方程和标准k-?两方程湍流涡粘模型的基础上,采用SIMPLE算法,并采用MRF多重参考坐标系来设置转速和转轴。电主轴内部空气模型包括三部分:带凹槽的气隙流域、两个绕组、两个形状不同的端部空气流域。将旋转气隙部分设置为旋转区域,绕组和端部空气为静止区域,采用ANSYS/FLUENT对其内部的流场进行了计算,得到了该电主轴内部的噪声和流速分布。分析结果表明:永磁同步电主轴内部空气温度对电主轴内的湍流有一定影响,但对噪声的影响不大;电主轴气隙内侧凹槽的旋转,会扰动端部空气,从而产生了噪声。噪声模型中包括两部分:风扇流域和风道流域。将风扇流域设置为旋转域。风道流域设置为静止域,采用ANSYS/FLUENT对其内部的流场和噪声场进行了耦合计算。通过分析其流动情况,确定了湍流强度大、噪声高的区域位于风扇和风道接触部位;通过计算得到了不同位置的声压级分布;确定了风扇转速与噪声幅值的关系。
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TH133

【参考文献】

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本文编号：2579159