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由于現(xiàn)有的計(jì)算技術(shù)限制,風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲的數(shù)值預(yù)估是非常困難的。對(duì)于單個(gè)離心葉輪,已知其最主要的氣動(dòng)噪聲源是葉片尾緣渦脫落導(dǎo)致的葉片表面壓力脈動(dòng)。基于Lee(1993)的軸流風(fēng)機(jī)尾流噪聲模型,提出一種可適用于離心葉輪尾流噪聲數(shù)值預(yù)估方法。它包括三項(xiàng)主要工作:首先利用商用CFD軟件Fluent對(duì)葉輪內(nèi)的三維流場進(jìn)行了數(shù)值模擬,并對(duì)所得氣動(dòng)性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證;然后對(duì)葉片尾緣附近的速度剖面進(jìn)行分析,提取出吸力面和壓力面兩側(cè)的邊界層厚度;最后,根據(jù)改進(jìn)的噪聲預(yù)估模型對(duì)葉輪的總聲壓級(jí)進(jìn)行數(shù)值預(yù)估,在設(shè)計(jì)工況附近所得結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值相比誤差小于3dB。
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通過研究風(fēng)力機(jī)尾流速度型的分布形態(tài),引入二項(xiàng)分布方程并將其轉(zhuǎn)化為高斯分布方程,基于Garrad Hassan的風(fēng)力機(jī)尾流實(shí)驗(yàn),建立一個(gè)預(yù)測風(fēng)力機(jī)遠(yuǎn)尾流速度型的工程模型。按照建模的實(shí)驗(yàn)條件,對(duì)引入致動(dòng)盤方法的流場求解附帶可實(shí)現(xiàn)k-ε湍流模型的軸對(duì)稱不可壓Navier-Stokes方程,對(duì)比分析CFD計(jì)算結(jié)果和建模結(jié)果。通過與實(shí)驗(yàn)結(jié)果和CFD結(jié)果的比較分析,驗(yàn)證本風(fēng)力機(jī)尾流模型的有效性。
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