窗式空调轴流风扇流场及气动噪声研究

发布时间：2022-11-09 20:05

　　窗式空调因其制造用材少,成本低,安装简单,体积小,拆卸方便在中东和欧美地区具有很大的市场。但由于窗式空调的制冷系统都集中在一个机箱里面,因而噪音很大。轴流风扇是窗式空调室外部分的主要通风散热元件,其通风量会直接影响窗式空调能否正常工作,而噪声会影响人们正常的工作和休息。设计低噪声的轴流风扇成为提高窗式空调市场竞争力的关键问题。深入研究轴流风机的内部流场和噪声机理对于提高轴流风机的气动性能,设计噪声低的轴流风扇具有非常重要的指导意义。本课题的研究对象为窗式空调器室外侧用带打水圈的半开式轴流风扇。轴流风扇的叶片外径为300mm,轮毂比为0.2,轮毂高度为40mm,叶轮高度为77mm,叶片数为4。与扇叶顶部相连接的部分为打水圈,在打水圈内侧面均匀的分布着4个凸起。研究了叶片尾缘不同凹陷形状和尺寸对轴流风扇气动声学性能的影响。首先,采用三维Navier-Stokes方程和standard6)-两方程湍流模型对基于多部件耦合的窗式空调室外侧带打水圈的轴流风扇的内部流场进行三维稳态数值模拟。建立了可用于气动噪声预测的CFD计算模型。分析了热交换器简化为多孔介质的方法,对不同转速下出口流量和叶尖涡的... 

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 轴流风机内流旋涡研究
        1.2.2 空调的噪声源特点
        1.2.3 计算气动声学
        1.2.4 轴流风机气动声学研究现状
    1.3 本课题的主要研究内容
2 窗式空调器室外侧用轴流风扇流场研究
    2.1 计算模型与计算方法
        2.1.1 计算模型
        2.1.2 网格划分
        2.1.3 数值计算方法
        2.1.4 控制方程
        2.1.5 换热器的处理方法
        2.1.6 边界条件
    2.2 室外机流场及叶尖涡流动特性分析
        2.2.1 室外机流场分析
        2.2.2 叶尖涡流动特性分析
    2.3 本章小结
3 窗式空调器室外侧用轴流风扇气动噪声预测研究
    3.1 噪声源的分类
    3.2 轴流风扇气动噪声机理
    3.3 大涡模拟
    3.4 LES/FW-H求解方法和FFT变换
    3.5 计算模型网格划分与计算方法
        3.5.1 计算模型
        3.5.2 网格划分
        3.5.3 计算方法
        3.5.4 噪声模拟计算流程
    3.6 模拟计算结果分析
        3.6.1 非定长计算结果分析
        3.6.2 轴流风扇远场气动噪声预测
        3.6.3 优化轴流风扇性能分析一
        3.6.4 优化轴流风扇性能分析二
    3.7 本章小结
4 轴流风机噪声测量试验研究
    4.1 实验装置
    4.2 实验对象
    4.3 测量结果及远场噪声分析
        4.3.1 风机气动噪声性能结果分析
        4.3.2 声压指向性分析
        4.3.3 噪声频谱分析
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]弧形锯齿进口导流罩对轴流风扇性能的影响[J]. 陆志伟,杨昆,王嘉冰.  工程热物理学报. 2016(02)
[2]空调室外机气动与声学特性的数值分析[J]. 杨启容,秦静静,王卫东.  热科学与技术. 2013(03)
[3]Bezier函数型弯叶片的轴流风扇气动性能研究[J]. 周水清,王军,王兴双.  华中科技大学学报(自然科学版). 2013(03)
[4]齿形尾缘小型轴流风扇的气动性能研究[J]. 钱红玉,金英子,赵屹,张立,李博.  浙江理工大学学报. 2012(03)
[5]利用雕鸮羽毛的消音特性降低小型轴流风机的气动噪声[J]. 陈坤,刘庆平,廖庚华,杨莹,任露泉,韩志武.  吉林大学学报(工学版). 2012(01)
[6]叶片锯齿尾缘对降低空调室外机气动噪声影响的试验研究[J]. 宫武旗,王芳,田镇龙,韩礼斌,付裕.  工程热物理学报. 2011(10)
[7]窗式空调系统噪声有源控制分析[J]. 唐祯祥.  制冷空调与电力机械. 2008(04)
[8]空调器室外机上下并联轴流风机系统的气动及声学特性[J]. 欧阳华,田杰,吴亚东,郑志明,盐地纯夫.  机械工程学报. 2007(10)
[9]开式轴流风扇气动噪声预测[J]. 王嘉冰,刘敏,吴克启.  工程热物理学报. 2007(05)
[10]齿形尾缘轴流叶轮内流数值分析与实验研究[J]. 游斌,程志明,马列,张敏,吴克启.  工程热物理学报. 2007(04)



本文编号：3704808