分体式空调室内机流动与噪声数值研究

发布时间：2017-09-02 22:22

  本文关键词：分体式空调室内机流动与噪声数值研究

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【摘要】：目前空调噪声的水平难以达到人们的要求,空调噪声问题日益受到人们的关注。室内机风道系统的流动特性对室内噪声大小有着直接的影响,通过对室内机风道系统结构参数与流场特性之间关系的研究,可以为室内机风道的优化设计,提高空气流动换热性能,降低噪声水平提供理论依据。本文以计算流体力学和气动声学为理论基础,建立室内机风道系统的三维物理模型,分别对管翅式换热器和贯流风机的结构和参数进行优化设计,采用Fluent软件对优化后的室内机的流场和噪声进行一系列分析,主要研究内容包括:(1)运用Fluent软件,结合FW-H噪声模型,总结出一套分析流场和声场的完整流程,即数值模拟得到室内机压力脉动数据,结合快速傅里叶变换和Curel方程得到室内机噪声的频谱。(2)采用椭圆管翅片换热器替代目前圆管翅片换热器,并研究了换热器结构对室内机流动性能和噪声的影响,研究结果表明:无论空气侧流动状况如何改变,椭圆管翅片换热性能都要优于圆管;使用椭圆管翅片换热器可以降低风道系统流动阻力,提高风量,长短轴之比为2的椭圆管风量最大,换热效果最佳。与圆管相比,在计算频率0 Hz~1400 Hz范围内,采用椭圆管可以降低最大声压级3~4分贝,降低最小声压级4.5分贝,并且在改善低频噪声方面有着更好的效果;两种椭圆管,长段轴之比为2的椭圆管的降噪效果更好,可以降低噪声4分贝。(3)不同结构换热器对贯流风机内非定常偏心涡的位置影响不大,但风量越大偏心涡尺寸越大,出风口蜗舌处压力最大。换热器结构的改变主要影响空气在换热器翅片间的紊流状况和初次流入贯流风扇的进气状态。(4)叶片尾缘锯齿化的贯流风机在一定程度上可以改善空气流动状况,降低噪声;当风机转速过高时,锯齿化叶片降低噪声所发挥的作用已不显著;锯齿化叶片在改善噪声状况的同时会造成风机流量的损失,因此在实际应用中需综合考虑风量与噪声二者之间的平衡。
【关键词】：空调室内机 噪声 CFD 风道系统
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM925.12
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-24
• 1.1 引言10-11
• 1.2 分体式空调工作原理及室内机结构11-16
• 1.2.1 压缩式制冷系统工作原理11-13
• 1.2.2 分体式空调室内机基本结构13-14
• 1.2.3 挂壁式空调室内机噪声产生机理14-16
• 1.3 空调噪声国内外研究进展16-22
• 1.3.1 室内机流动与噪声国内外研究进展17-20
• 1.3.2 室外机流动与噪声国内外研究进展20-22
• 1.4 本文的主要工作及研究意义22-24
• 第二章 计算流体力学及气动声学基础24-38
• 2.1 引言24
• 2.2 CFD概述24-31
• 2.2.1 CFD求解过程25-27
• 2.2.2 Fluent软件简介27-29
• 2.2.3 控制方程的数值方法29-30
• 2.2.4 湍流模型30-31
• 2.3 气动声学研究基础31-37
• 2.3.1 风扇气动噪声研究32-33
• 2.3.2 噪声监测参数及评价指标33-35
• 2.3.3 运动介质声学的基本方程35-36
• 2.3.4 FW-H方程36-37
• 2.4 本章小结37-38
• 第三章 椭圆管翅片换热器对室内机影响的数值研究38-54
• 3.1 引言38-39
• 3.2 椭圆管翅片换热器效率计算39-42
• 3.3 空调室内机模型网格划分及求解设置42-46
• 3.3.1 室内机结构基本参数42-44
• 3.3.2 网格的划分44-45
• 3.3.3 求解器及边界条件的设定45
• 3.3.4 求解模型的验证45-46
• 3.4 椭圆管换热器应用在空调室内机流动与噪声分析46-52
• 3.4.1 风道流量46-47
• 3.4.2 室内机速度与压力状况分析47-48
• 3.4.3 噪声频谱分析48-52
• 3.5 本章小结52-54
• 第四章 叶片尾缘锯齿化贯流风机性能研究54-62
• 4.1 引言54-55
• 4.2 贯流风机气动噪声机理55-56
• 4.3 单叶片空气流动分析56-58
• 4.4 锯齿化叶片贯流风机流动模拟分析58-60
• 4.5 本章小结60-62
• 第五章 总结和展望62-64
• 5.1 本文工作总结62-63
• 5.2 工作展望63-64
• 参考文献64-68
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果68-69
• 致谢69-70
• 附件70

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本文编号：781234