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1、某型空调轴流风扇的气动噪声仿真分析詹福良 1 游 斌 2（1 LMS国际公司北京代表处,2美的制冷家电集团技术研发中心1 、概述研究对象是带短导管轴流风扇的气动噪声分析问题。这里主要介绍使用 LMS 公司著名声学软件SYSNOISE的流体声学模块生成气动噪声声源，然后使用 SYSNOISE强大的声学边界元（Acoustic BEM功能进行整个声场谐波分析的过程和 结果。其中带短导管轴流风扇的流场分析使用FLUENT软件,分析模型和输入数据 由美的研发中心的游斌博士提供。SYSNOISE模型的网格在FLUENT模型网格的 基础上快速生成得到。本文目的在于SYSNOISE流体声学功能演示和抛砖引玉
2、,并未对计算结果的准 确程度特别关注。实际上本题计算结果的准确性由FLUENT流场计算的精度和 SYSNOISE声学计算精度共同决定，我们这里只选取了 FLUENT计算初期的部分流 场结果,初始条件扰动较大,导致噪声计算的结果可能偏大。共计算了 62300Hz 之 间的噪声分布,这里只列出部分结果。根据与游斌博士的交流，做了两种不同网格密度的SYSNOISE模型进行验证。 一种是严格按照CFD导出网格的密度，直接生成对应的SYSNOISE模型;另一种是 按照声学分析理论进行了网格稀疏化的SYSNOISE模型。对两种模型的内声场计 算结果进行了对比,结果基本完全一致。但是第二种稀疏化模型（有效频
3、率已经达到 8000Hz 的计算速度大幅度增加。实际应用中建议使用第二种模型。2、分析流程C FD c o m p u t a t i o n i n t i m e d o m a i n (e .g . LE S -L a r g e E d d y S i m u l a t i o n ; D E SI LJ3T1W W 7.WW1. r su图1SYSNOISE的流体声学分析流程图具体的分析流程如下:A在FLUENT模型网格基础上快速生成各种密度的SYSNOISE模型网格。B使用FLUENT软件对带短导管轴流风扇的流场进行非稳态分析，并在时域内输出流场的分析结果。（FLUENT分析模
4、型和输入数据由美的研发中心游斌博士提 供。C 使用 SYSNOISE 的流体声学模块直接读入 FLUENT 的流场分析结果 ,并生成 相应的气动噪声声源,这里主要是壁面流体压力脉动产生的二极子声源。D使用SYSNOISE强大的（耦合声学边界元（Acoustic BEM功能进行整个声场的谐波分析计算和结果后处理输出。本文使用内外DBEM模型在短导管的端部进行耦合来模拟开放导管情况,内模型由导管壁面与风扇之间构成的空腔组成（法线 方向指向空腔内侧,外模型由导管壁面组成（法线方向指向空腔外侧。a-NQE - CnWUTATinriAl LnpFiO-ACOUaTIC图2 内外声场耦合的边界元模型及不
5、同的网格密度对比3、结果分析3.1 二极子声源提取结果下面列出的是SYSNOISE进行二极子声源提取的结果，为了对比说明SYSNOISE的计算流程中对CFD网格进行疏化处理，然后得到适当密度的声学网格 的适用性，这里包含了两种网格密度模型的对比:（左列一稀疏网格;右列一CFD网格, 因为网格太密影响云图显示，所以特别将网格隐藏不显示:ENGFHEEStINC INNDVA7IDNKey It. E Q讥丄biVBLJiitiuraalFHi*IModul n-dlysis tiu|uirL! TihiIs VIuw Po-uEpmcEss Risplury口51冈Hdlp冋鬥帀疗可r半 厂庐丽
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