关键词:
小型轴流风扇
气动噪声
叶片穿孔
大涡模拟
A声级
摘要:
【目的】 为了降低小型轴流风扇气动噪声,在叶片尾缘附近,设计出不同穿孔直径的叶片穿孔风扇,将原型风扇与穿孔风扇进行对比,探究不同穿孔直径对风扇气动性能及噪声的影响。【方法】 采用雷诺时均法(Reynolds Average Navier-Stockes,RANS)对原型及改型风扇进行气动性能模拟,在稳态模拟的基础上使用大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)耦合FW-H声学方程的方法对风扇噪声进行模拟计算;将3D打印出来的模型进行气动性能和噪声试验,得到不同流量工况下的性能参数。【结果】 将叶片进行穿孔处理可以诱导叶片表面气流的流动,改善叶片表面压力分布,延缓边界层分离,抑制叶尖泄露涡强度;设计工况下穿孔直径为2.5 mm的穿孔风扇性能最佳,可增大静压6.2%,提升静压效率5.72%,降低风扇A声级3.6 dB;原型风扇和改型风扇噪声指向性均近似为“8”形,不同穿孔直径的风扇降噪量不同,但都在风扇进出口方向降噪效果较好,在风扇径向方向降噪效果较差。【结论】 在叶片尾缘附近设置穿孔可以提升风扇性能,降低风扇噪声,但是叶片穿孔风扇并不是穿孔直径越大越好,只有选择合适大小的孔径才可以提升风扇性能,降低风扇噪声。