基于流声耦合的轴流风机气动噪声数值模拟

发布时间：2023-04-17 03:41

　　轴流风机因其具有性能优、耗电少等诸多优点而被广泛应用于发热量较大的现代化设备中进行散热,但同时它在工作时所产生的噪声也会严重危害人体健康,所以轴流风机的噪声问题已被越来越多的人所重视。本文针对电子设备用小型轴流风机,通过数值模拟与实验验证的方法对轴流风机内部及其周围的流场和声场进行分析,并且以噪声为主要研究方向对风机单体和电磁炉整机气动噪声的影响因素分别进行研究,具体研究内容如下:(1)轴流风机数值模拟方法的确定。采用计算流体力学和气动声学中的声类比的方法对轴流风机的流场和声场性能进行仿真计算,确定了风机的三维建模及模型简化方法、网格划分及流声求解设置方法,通过风洞实验和噪声测试确定了仿真的正确性。并且以涡声理论为基本依据,分析了风机流场中各参数的分布情况和声场中频谱等问题,建立了流与声的关系。(2)单体轴流风机工作状态的研究。以原型单体风机为研究对象,改变轴流风机的转速和背压对其进行数值模拟。并通过对不同转速不同背压下风机流量、效率和噪声变化规律的研究,找到轴流风机合理的工作状态,确定了所研究的风机在工作转速4000rpm下最适合的工作背压在40⁸0Pa范围之间...

【文章页数】：98 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 轴流风机基本理论
        1.2.1 轴流风机基本结构及工作原理
        1.2.2 轴流风机气动噪声生成机理
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 轴流风机内部流动研究现状
        1.3.2 轴流风机气动噪声研究现状
    1.4 本文主要研究内容
第二章 轴流风机气动噪声数值模拟与验证
    2.1 轴流风机流场数值模拟理论基础
    2.2 轴流风机气动声学数值模拟理论基础
    2.3 轴流风机数值仿真及实验验证
        2.3.1 建立轴流风机仿真计算模型
        2.3.2 轴流风机数值模拟方法
        2.3.3 流场数值仿真结果分析
        2.3.4 声场数值仿真结果分析及实验验证
    2.4 不同转速下轴流风机的气动性能研究
        2.4.1 不同转速下流场仿真与分析
        2.4.2 不同转速下声场仿真与分析
    2.5 不同背压下轴流风机的气动性能研究
        2.5.1 不同背压下流场仿真与分析
        2.5.2 不同背压下声场仿真与分析
    2.6 本章小结
第三章 轴流风机单体气动噪声影响因素研究
    3.1 轴流风机气动噪声影响因素概述
    3.2 叶片安装角对风机的影响研究
        3.2.1 叶片安装角基本理论
        3.2.2 不同安装角流场仿真与分析
        3.2.3 不同安装角声场仿真与分析
    3.3 叶片弯角对风机的影响研究
        3.3.1 叶片弯角基本理论
        3.3.2 不同弯角流场仿真与分析
        3.3.3 不同弯角声场仿真与分析
    3.4 叶片掠角对风机的影响研究
        3.4.1 叶片掠角基本理论
        3.4.2 不同掠角流场仿真与分析
        3.4.3 不同掠角声场仿真与分析
    3.5 叶片厚度对风机的影响研究
        3.5.1 叶片厚度基本理论
        3.5.2 不同叶片厚度流场仿真与分析
        3.5.3 不同叶片厚度声场仿真与分析
    3.6 本章小结
第四章 电磁炉气动噪声数值模拟及影响因素研究
    4.1 电磁炉内流场及气动噪声数值模拟
        4.1.1 电磁炉仿真模型建立与仿真方法确定
        4.1.2 电磁炉流场仿真结果分析
        4.1.3 电磁炉声场仿真结果分析
    4.2 散热孔数量对电磁炉气动噪声的影响研究
        4.2.1 几何模型的建立
        4.2.2 不同散热孔数量流场仿真与分析
        4.2.3 不同散热孔数量声场仿真与分析
    4.3 风机位置对电磁炉气动噪声的影响研究
        4.3.1 几何模型的建立
        4.3.2 不同风机位置流场仿真与分析
        4.3.3 不同风机位置声场仿真与分析
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 工作展望
致谢
参考文献



本文编号：3792493