贯流风机因结构较简单,体积较小,吹出的风平直而均匀,动压系数高而作用距离较长及噪声低等特点,而被广泛应用于家用电器和空调设备、激光仪器等低压通风换气的场合。贯流风机由一个筒型转子,前弯叶片和蜗壳组成,内流的非轴对称而产生了偏心涡。偏心涡涡心在叶轮内靠近蜗舌处,影响着叶道内的流场结构,来流从蜗壳吸入边径向进入叶轮,两次进出叶轮叶道区域后从另一个方向流出。由于风机几何结构和流动结构的复杂性,其气动噪声的预测模型还是一个有待研究解决的问题。论文首先针对贯流风机的声学特性即其噪声频谱进行实验分析,以积累贯流风机流场-声场实验数据。采用Fluent软件对实验用贯流风机进行建模计算及数值模拟,得到贯流风机的流场及声近场的某些细节及其不同转速下的噪声频谱图和声压级指向图。实验研究一方面利用精密型积分声级计对贯流风机的声远场进行测量,绘制其周向声压指向图,并与数值模拟结果进行比较。另一方面基于NI数据采集系统,使用声学传感器完成对贯流风机的远场声压的测量,同时利用LabVIEW软件中各种分析工具来进行数据处理,通过傅里叶变换以及小波分析而得到其噪声频谱图。同一点同一工况下的实验数据与数值模拟结果比较表明,本文所作的数值模拟计算可以描述贯流风机流场特性,但在计算声场方面与实验数据仍存在一定的偏差。由于气动声学实验台正在建造及实验条件的限制,本论文实验数据采集及实验工作只是初步的尝试,数据及实验部分的精度有待提高,以便能够对以后的工作提出更好的参考和建议。
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