非光滑表面叶片气动及降噪特性的研究

发布时间：2021-02-04 14:41

　　基于非光滑表面技术,研究了叶片表面凹坑结构对气动、绕流流场和噪声特性的影响。流场计算采用大涡模拟技术,声场采用LMS Virtual.lab直接边界元法。通过与Fluent FW-H积分法对比,证明采用直接边界元法的可靠性。结果表明:吸力面凹坑引起叶片气动性能轻微下降,大攻角下一定形状的坑面可以延迟壁面分离,实现减阻增升效果;叶片外部流场的雷诺数为2×10⁵,叶片绕流边界层的涡流结构具有明显二维特征,凹坑曲面的存在限制了转捩过程中分离涡的展向发展,将大涡破碎成小涡;凹坑降低了叶片尾缘处压力脉动及气动噪声,相对位置和曲面形状均影响降噪效果,0°时改型模型的总声压级均有所下降,最大下降约为5 dB,占原来总声压级的10%。 

【文章来源】：热能动力工程. 2020,35(12)北大核心

【文章页数】：9 页

【文章目录】：
引 言
1 模型介绍
2 数值计算方法
    2.1 计算域和网格划分
    2.2 声场控制方程及边界条件
    2.3 计算方法验证与网格无关性验证
3 计算结果与分析
    3.1 凹坑结构对叶片气动特性及边界层结构的影响
    3.2 凹坑结构对叶片绕流瞬态流场的影响
    3.3 凹坑结构对叶片壁面压力脉动的影响
    3.4 凹坑结构对叶片噪声特性的影响
4 结 论


【参考文献】：
期刊论文
[1]Computation of vortical flow and flow induced noise by large eddy simulation with FW-H acoustic analogy and Powell vortex sound theory[J]. 张楠,谢华,王星,吴宝山.  Journal of Hydrodynamics. 2016(02)
[2]叶轮机械气动噪声的研究进展[J]. 毛义军,祁大同.  力学进展. 2009(02)

博士论文
[1]风力机叶片气动噪声特性与降噪方法研究[D]. 胡昊.华北电力大学(北京) 2016
[2]基于信鸽体表的减阻降噪功能表面耦合仿生[D]. 张春华.吉林大学 2008

硕士论文
[1]仿生凹坑叶轮减阻及离心泵组动力学特性研究[D]. 李凯杰.哈尔滨工程大学 2018
[2]基于GT-Power、Fluent和LMS Virtual.Lab联合仿真的汽油机进气系统噪声模拟[D]. 秦明.天津大学 2017
[3]变异卵圆形非光滑表面空气减阻特性研究[D]. 周培.浙江大学 2015
[4]旋成体表面凹坑凸包结构形态的减阻性能研究[D]. 方言.北京交通大学 2012



本文编号：3018481