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1、资金是运动的价值,资金的价值是随时间变化而变化的,是时间的函数,随时间的推移而增值,其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值风机噪声与控制风机噪声与控制毛义军E-mail:;Tel:1582954751928 十二月 20221资金是运动的价值,资金的价值是随时间变化而变化的,是时间的函数,随时间的推移而增值,其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值第六章 叶片式流体机械噪声专题6.1 叶片式流体机械噪声特征及机理6.2 叶片式流体机械噪声实验测量6.3 叶片式流体机械噪声数值预测6.4 叶片式流体机械噪声控制方法28 十二月 20222资金是运动的价值,资金的价值是随时间变化而变化的,是时间
2、的函数,随时间的推移而增值,其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值6.1 叶片式流体机械噪声特征及机理叶片式流体机械噪声特征及机理u叶片式流体机械结构和流动特征结构特征:运动、静止部件流动特征:剧烈的非定常流动 1.动静干涉流动(势流、尾迹)2.无规则湍流运动(进气畸变、边界层流动、分离流动)3资金是运动的价值,资金的价值是随时间变化而变化的,是时间的函数,随时间的推移而增值,其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值6.1 叶片式流体机械噪声特征及机理叶片式流体机械噪声特征及机理u叶片式流体机械噪声产生和传播机理基于声源类型分析叶片式流体机械噪声4资金是运动的价值,资金的价值是随时间变化而变
3、化的,是时间的函数,随时间的推移而增值,其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值6.1 叶片式流体机械噪声特征及机理叶片式流体机械噪声特征及机理u叶片式流体机械噪声产生和传播机理基于噪声特征分析(1)离散噪声势流和尾迹的动静干涉尾迹干涉扰动向下游以当地流动速度的传播势流干涉扰动向上、下游以音速传播周期性涡脱落、分离流动旋转声源辐射声源特征传播特征5资金是运动的价值,资金的价值是随时间变化而变化的,是时间的函数,随时间的推移而增值,其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值6.1 叶片式流体机械噪声特征及机理叶片式流体机械噪声特征及机理u叶片式流体机械噪声产生和传播机理基于噪声特征分析(2)宽频噪
4、声进气畸变 近壁区域的复杂流动湍流边界层、尾迹、分离流动叶顶间隙流动宽频噪声机理复杂,是目前噪声研究和控制中需要解决的一个重要难题!6资金是运动的价值,资金的价值是随时间变化而变化的,是时间的函数,随时间的推移而增值,其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值6.1 叶片式流体机械噪声特征及机理叶片式流体机械噪声特征及机理u工程实例分析7资金是运动的价值,资金的价值是随时间变化而变化的,是时间的函数,随时间的推移而增值,其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值第六章 叶片式流体机械噪声专题6.1 叶片式流体机械噪声特征及机理6.2 叶片式流体机械噪声实验测量6.3 叶片式流体机械噪声数值预测6.
5、4 叶片式流体机械噪声控制方法28 十二月 20228资金是运动的价值,资金的价值是随时间变化而变化的,是时间的函数,随时间的推移而增值,其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值6.2 叶片式流体机械噪声叶片式流体机械噪声实验测实验测量量u噪声实验测量的环境消声室自由声场声场中只有声源辐射出来的声音,而没有周围边界 的反射声。消声室室内各表面都敷设吸声系数大于0.99的吸声结构吸声结构尖劈+穿孔板(共振腔)Benefield Anechoic Facility-Edwards AFB,California.Size:264 x 250 x 70feet9资金是运动的价值,资金的价值是随时间变化
6、而变化的,是时间的函数,随时间的推移而增值,其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值6.2 叶片式流体机械噪声叶片式流体机械噪声实验测实验测量量u噪声实验测量的环境消声室考核参数理想自由场接近程度:采用点声源辐射声压与距离成反比特性,误差0.5dB;本底(背景)噪声:比被测对象的声压级低6-12dB;低频截止频率:取决于吸声尖劈的长度,一般满足1/4波长特征。10资金是运动的价值,资金的价值是随时间变化而变化的,是时间的函数,随时间的推移而增值,其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值6.2 叶片式流体机械噪声叶片式流体机械噪声实验测实验测量量u噪声实验测量的环境声学风洞声学风洞 兼具风洞和消
7、声室特征,主要应用于航空、汽车行业。11资金是运动的价值,资金的价值是随时间变化而变化的,是时间的函数,随时间的推移而增值,其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值6.2 叶片式流体机械噪声叶片式流体机械噪声实验测实验测量量u噪声实验测量的仪器传声器传声器测量声压的传感器,俗称麦克风。尺寸规格:直径1、1/2、1/4、1/8 in主要性能参数:1.频率响应:20-40kHz2.灵敏度:50mV/Pa3.量程:25-140dB4.指向特性:自由场型.校正方法:互易法、声级校准器。通常与尺寸有关12资金是运动的价值,资金的价值是随时间变化而变化的,是时间的函数,随时间的推移而增值,其增值的这部分资
8、金就是原有资金的时间价值6.2 叶片式流体机械噪声叶片式流体机械噪声实验测实验测量量u自由场的噪声声功率的测量(1)无指向性声源辐射的声功率测量(2)指向性声源辐射的声功率测量u半自由场的声功率测量13资金是运动的价值,资金的价值是随时间变化而变化的,是时间的函数,随时间的推移而增值,其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值第六章 叶片式流体机械噪声专题6.1 叶片式流体机械噪声特征及机理6.2 叶片式流体机械噪声实验测量6.3 叶片式流体机械噪声数值预测6.4 叶片式流体机械噪声控制方法28 十二月 202214资金是运动的价值,资金的价值是随时间变化而变化的,是时间的函数,随时间的推移而增
9、值,其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值6.3 叶片式流体机械噪声数叶片式流体机械噪声数值预测值预测u预测流程声源获取声源辐射边界散射15资金是运动的价值,资金的价值是随时间变化而变化的,是时间的函数,随时间的推移而增值,其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值6.3 叶片式流体机械噪声数叶片式流体机械噪声数值预测值预测u声源获取计算区域离散控制方程选取与离散非定常流动数值模拟声源信息获取l叶轮和蜗壳网格的划分分区独立划分网格网格无关性原则近壁区域网格尺度取决于湍流模型单个网格单元满足紧凑声源条件16资金是运动的价值,资金的价值是随时间变化而变化的,是时间的函数,随时间的推移而增值,其增值
10、的这部分资金就是原有资金的时间价值6.3 叶片式流体机械噪声数叶片式流体机械噪声数值预测值预测u声源获取计算区域离散控制方程选取与离散非定常流动数值模拟声源信息获取l 控制方程+湍流模型空间和时间离散格式时间离散步长l 非定常流动数值模拟初始条件、边界条件设定计算收敛的判定17资金是运动的价值,资金的价值是随时间变化而变化的,是时间的函数,随时间的推移而增值,其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值6.3 叶片式流体机械噪声数叶片式流体机械噪声数值预测值预测u声源获取计算区域离散控制方程选取与离散非定常流动数值模拟声源信息获取l 声源获取声源的定义Define_Models_Acoustics
11、 Model(Fluent)Fluent6.3及更高版本能够选择虚拟边界,但忽略边界外的四极子源项。声源的输出形式(Tecplot)文件名变量名区域、网格点、单元及类型变量值单元拓扑关系18资金是运动的价值,资金的价值是随时间变化而变化的,是时间的函数,随时间的推移而增值,其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值6.3 叶片式流体机械噪声数叶片式流体机械噪声数值预测值预测u声源辐射时域求解方法Fluent等软件或自编程处理频域求解方法自编程处理l 求解过程及后处理采样采数(时间步数)的选取观察点的设置频谱图的生成二维指向性图的生成(Origin)三维声场等值线图的生成(Tecplot)19资金
12、是运动的价值,资金的价值是随时间变化而变化的,是时间的函数,随时间的推移而增值,其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值6.3 叶片式流体机械噪声数叶片式流体机械噪声数值预测值预测u边界散射(边界元方法)边界积分方程的建立及方程离散边界表面入射声压及其梯度的求解求解线性方程组获取壁面声压积分方程求解观察点位置声压Mao Y,Qi D.Computation of rotating blade noise scattered by a centrifugal volute.Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers,Part A,
13、Journal of Power and Energy.2009,223(8):831-842.1.数值解的非唯一性问题;2.薄壳体边界的病态矩阵处理;3.高阶奇异积分的处理。重点关注的三个问题!20资金是运动的价值,资金的价值是随时间变化而变化的,是时间的函数,随时间的推移而增值,其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值第六章 叶片式流体机械噪声专题6.1 叶片式流体机械噪声特征及机理6.2 叶片式流体机械噪声实验测量6.3 叶片式流体机械噪声数值预测6.4 叶片式流体机械噪声控制方法28 十二月 202221资金是运动的价值,资金的价值是随时间变化而变化的,是时间的函数,随时间的推移而增值
14、,其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值6.4 叶片式流体机械噪声控制方法叶片式流体机械噪声控制方法u动静(位势、尾迹)干涉噪声的控制动、静部件之间的相对位置控制降低位势和尾迹干涉。(1)增加动、静部件之间的距离,甚至取消静止部件,降低甚至 消除位势和尾迹干涉。(离心压缩机中尽量采用无叶扩压器而不采用叶片扩压器)过近的动静部件间距不仅产生较强的噪声,而且还容易导致下游叶片的疲劳断裂。22资金是运动的价值,资金的价值是随时间变化而变化的,是时间的函数,随时间的推移而增值,其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值6.4 叶片式流体机械噪声控制方法叶片式流体机械噪声控制方法u动静(位势、尾迹)干涉
15、噪声的控制动、静部件之间的相对位置控制降低位势和尾迹干涉。(2)控制动、静部件之间的相位,错开位势、尾迹干涉的峰值。(轴流式叶轮机械中周向、轴向倾斜或非等距布置的动、静叶片)(离心式叶轮机械中采用变出口半径叶片或倾斜蜗舌)23资金是运动的价值,资金的价值是随时间变化而变化的,是时间的函数,随时间的推移而增值,其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值6.4 叶片式流体机械噪声控制方法叶片式流体机械噪声控制方法u动静(位势、尾迹)干涉噪声的控制尾迹气流的控制(1)叶片尾缘切削。(2)运动、静止叶片内部开设微气流通道。(3)静止叶片尾缘附近机壳上开设喷气孔。24资金是运动的价值,资金的价值是随时间变
16、化而变化的,是时间的函数,随时间的推移而增值,其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值6.4 叶片式流体机械噪声控制方法叶片式流体机械噪声控制方法u叶顶间隙流动噪声的控制叶顶间隙与性能和气动噪声都紧密相关!25资金是运动的价值,资金的价值是随时间变化而变化的,是时间的函数,随时间的推移而增值,其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值6.4 叶片式流体机械噪声控制方法叶片式流体机械噪声控制方法u声衬广泛应用于各种场合下的宽频噪声研究,在叶轮机械中要注意具体结构和流动损失的控制。Gu Y,Qi D,Mao Y,Wang X.Theoretical and experimental study on
17、 the noise control of centrifugal fan combining absorbing liner and included tongue.Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers,Part A,Journal of Power and Energy.2011,226(6):789-801.26资金是运动的价值,资金的价值是随时间变化而变化的,是时间的函数,随时间的推移而增值,其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值&课后阅读课后阅读&uEnvia E.Fan noise reduction:an overview.International Journal of Aeroacoustics,2002,1(1):43-64.u毛义军,祁大同.叶轮机械气动噪声的研究进展.力学进展.2009,39(2):189-202.27资金是运动的价值,资金的价值是随时间变化而变化的,是时间的函数,随时间的推移而增值,其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值感谢大家对我工作的支持!欢迎大家随时与我联系沟通。毛义军E-mail:;Tel:15829547519办公地点:东三楼甲34728 十二月 202228
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