相关案例：轴流风扇噪声分析
• 不同的热交换机 • 不同的传声器; 标准测试= 测试结果取平均值
• Actran在气动声学方面的优势 • 海基科技的技术团队
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研究背景
St为斯特劳哈数，U为气流速度； L为特征长度
ACTRAN风机计算流程
• 冷却风扇噪声
– 混合方法: 流体用CFD计算, 风扇噪 声用ACTRAN计算(1)
– 使用声类比方法 – 嵌入式iCFD工具将CFD结果映射到
声学网格 – 对风扇噪声和宽带噪声的预测(2)
相关案例：格栅对气动影响
相关案例：格栅对气动影响
• 声能主要集中在低频
• 低频声能在喷流区域，而高频声能产生于格栅区域。
出风口声学计算-项目背景
• 受汽车发动机舱仪表板处空间限制，设计七种不同尺度的空 调出风口模型，通过计算分析，找出气动噪声最优设计方案
CFD计算
• 解决思路
CFD仿真模型 某种工况速度云图
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离心风机气动噪声计算分析
• 测点布置
– 共布置四个测点，与各出口边中心点成45°，距离为1m
point2
point3
point1
point4
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离心风机气动噪声计算分析
• 声学计算结果
叶频：495Hz
二次谐波：976Hz 极值：1140Hz
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离心风机气动噪声计算分析
• 声学计算结果
– 得到不同声源的贡献量，面声源贡献较大，即主要的声源区为旋转区域
Outlet surface
目录
• 常见气动声学问题浅析 • 气动声学仿真案例
➢ 出风口喷流噪声案例 ➢ 冷却风扇声学案例 ➢ 管道声学案例 ➢ 压缩机排气消音腔声学案例 ➢ 电机电磁噪声案例
• Actran在气动声学方面的优势 • 海基科技的技术团队
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相关案例：管道噪声分析
• 空调系统的作用
– 舒适性(制热,制冷,通风) – 安全性(除雾)
• CFD计算模型
– 网格尺寸5mm-15mm，共生成92万四面体网格
• 计算工况
– 转速：2960r/min
静止区域网格
– 空气流量：4000m3/h
– 压头：1900-2000Pa
– 叶轮通过频率：493Hz
计算域加长
旋转区域网格
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离心风机气动噪声计算分析
• CFD计算结果
– 进出口压头：1863Pa
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常见气动声学问题
• 出风口噪声
– 声源预测 – 气动最优
• 冷却风扇噪声
– 冷却风扇的噪声源 – 噪声的传播
• 管道噪声
– 管道紊流隔声 – 减噪降噪
• 压缩机噪声
– 紊流造成的气动声源 – 传入舱内的噪声
• 电机电磁噪声
– 电磁造成的气动声源 – 传入舱内的噪声
Flow direction
Inlet surface
• 声学计算结果
声场辐射云图
时域声源云图
频域声源云图 16
散热风扇噪声分析流程
• 预测不同声源的贡献量
• 预测远场声学指向性
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离心风机气动噪声计算分析
• 研究对象
– 研究对象为10叶片离心风机，如图所示，CFD区域分为
旋转区域和静止坐标系区域
叶轮前盘
后盘
静止区域
旋转区域
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离心风机气动噪声计算分析
声学计算结果
50 45 40 35 30 25 20 15 10
5 0
ML-3
point 1处OSPL/dB(A)
ML-2
ML-1
ML+0 ML+1
ML+2
ML+3
监测点 声源分布-150Hz
目录
• 常见气动声学问题浅析 • 气动声学仿真案例
➢ 出风口喷流噪声案例 ➢ 冷却风扇声学案例 ➢ 管道声学案例 ➢ 压缩机排气消音腔声学案例 ➢ 电机电磁噪声案例
叶轮表面压力分布
流线分布
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离心风机气动噪声计算分析
• CFD计算结果
湍流动能分布
切片：X=-0.08
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离心风机气动噪声计算分析
• 整个CAA计算域分为三部分，
– Lighthill Surface面声源域 – Lighthill Volume体声源域 – 声传播域，
• 设置监测点预测声学响应以及声压级指向性等
用lighthill声类比方法转换为气动噪 声源，并使用积分法插值入声学网格； – 利用ACTRAN/iCFD技术对声源进行傅里 叶变换，将时域信号转换为频域信号； – 计算风扇引起的气动噪声声传播。
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散热风扇噪声分析流程
• 研究对象为4叶片大型轴流风机，安装于管道内，尺寸如 图所示，CFD区域分为旋转区域和静止坐标系区域
• 实验仿真对比分析
相关案例：管道噪声分析
Experimental Set-Up
906 mm 415 mm
ACTRAN Results
CFD Results - Fluent
A better agreement could be reached : • A longer CFD input would provide a better frequency resolution, • A finer CFD mesh would increase the accuracy of the levels (current = 600k FV)
• 优点
(1)
– 预测方法：经过精确的验证
– 效率：比单纯使用CFD软件进行声
(2)
学计算速度更快
– 与大多数CFD软件有接口
– 远场声传播: 通过噪CTRAN气动噪声计算标准流程
• 气动噪声分析步骤
– 建立CFD分析模型，提取非定常流场； – 建立ACTRAN声学分析模型； – 利用ACTRAN/iCFD技术，将CFD基本量利
以专业产品助力工程研发，以真诚服务提升创新能力
声学案例
海基科技 白长安 2014.12
TEL:18801624337 E-mail：
目录
• 常见气动声学问题浅析 • 气动声学仿真案例
➢ 出风口喷流噪声案例 ➢ 冷却风扇声学案例 ➢ 管道声学案例 ➢ 压缩机排气消音腔声学案例 ➢ 电机电磁噪声案例
• Actran在气动声学方面的优势 • 海基科技的技术团队
不同声源贡献分析-Point1
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相关案例：离心风机噪声分析
Fan Noise 2007: Presentation of a CAA formulation based on Lighthill's analogy for fan noise - S. Caro, Y. Nishio, R.Sandboge, J. Iyer