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旋涡风机壳体在内流场作用下的动力响应

振动．测试与诊断 2013年第5期33卷 851-855,915页

作者：左曙光宋立廷同济大学新能源汽车工程中心上海201804

数值模拟了旋涡风机壳体在内流场作用下的动力响应。通过对燃料电池车上旋涡风机声振测试试验,数值模拟风机内部三维非定常流场,并对旋涡风机壳体进行动力响应计算。分析结果表明,旋涡风机在内流场作用下振动的激振频率与固有频率发生共... 详细信息

数值模拟了旋涡风机壳体在内流场作用下的动力响应。通过对燃料电池车上旋涡风机声振测试试验,数值模拟风机内部三维非定常流场,并对旋涡风机壳体进行动力响应计算。分析结果表明,旋涡风机在内流场作用下振动的激振频率与固有频率发生共振,造成风机结构振动向外辐射噪声,同时此方法能够较为准确地模拟壳体在内部流场激励下的动力响应。

关键词：燃料电池车旋涡风机壳体动力响应声辐射

考虑轴承波纹度的燃料电池车用旋涡风机振动特性分析

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振动与冲击 2015年第16期34卷 14-18,30页

作者：左曙光王哲吴旭东胡清韦开君何慧娟同济大学新能源汽车工程中心上海201804

通过分析滚动轴承结构特点,利用施加滚子轮廓线方法建立考虑轴承波纹度滚动轴承的多体动力学模型;将风机壳体及转轴进行柔性化,建立旋涡风机刚柔耦合的多体动力学模型;分析旋涡风机振动激励源与风机及轴承不同结构参数下振动特性。结果... 详细信息

通过分析滚动轴承结构特点,利用施加滚子轮廓线方法建立考虑轴承波纹度滚动轴承的多体动力学模型;将风机壳体及转轴进行柔性化,建立旋涡风机刚柔耦合的多体动力学模型;分析旋涡风机振动激励源与风机及轴承不同结构参数下振动特性。结果表明,轴承游隙存在会引起转频2倍频成分振动,且随游隙增加2倍频处振幅逐渐增加;波纹度存在,会产生对应波纹度阶次的高频成分振动,实际工况下高频成分会激发壳体模态引起壳体共振,影响燃料电池汽车的乘坐舒适性。

关键词：旋涡风机刚柔耦合滚子轴承波纹度轴承游隙

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燃料电池车用旋涡风机气动噪声及影响因素

吉林大学学报（工学版） 2013年第6期43卷 1453-1458页

作者：左曙光韩惠君苏虎韦开君赵愿玲同济大学新能源汽车工程中心上海201804

建立了旋涡风机二维CFD模型,对其内部流场及远场气动噪声进行了计算。计算结果表明:旋涡风机噪声频谱中的42倍频与风机入出口的叶片数目以及隔板与叶轮间的径向间隙均有关。径向间隙大于0.5mm或小于0.5mm时,旋涡风机产生的噪声峰值频率... 详细信息

建立了旋涡风机二维CFD模型,对其内部流场及远场气动噪声进行了计算。计算结果表明:旋涡风机噪声频谱中的42倍频与风机入出口的叶片数目以及隔板与叶轮间的径向间隙均有关。径向间隙大于0.5mm或小于0.5mm时,旋涡风机产生的噪声峰值频率是不同的。然后,采用相对极差分析了叶片弯角、叶片数目、叶轮与隔板的径向间隙这3个叶轮参数对旋涡风机远场气动噪声的影响,确定了影响噪声的主次因素。结果表明:叶轮与隔板的径向间隙对旋涡风机远场噪声的影响最大。

关键词：车辆工程旋涡风机气动噪声径向间隙叶轮参数

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旋涡风机的隔音降噪技术试验研究

工程机械 2019年第3期50卷 26-34+7页

作者：闫苗苗冯毅周志彬华南理工大学机械与汽车工程学院化工机械与安全工程研究所

实验室用旋涡风机在运行时会产生较大的噪声,为了降低旋涡风机的噪声值,设计7种降噪方案,测试每种方案的降噪效果。通过研究风机消声壳加装的不同位置、隔声罩的安装和板结构选取不同的材料组合对降噪效果的影响进行对比试验和频谱分析... 详细信息

实验室用旋涡风机在运行时会产生较大的噪声,为了降低旋涡风机的噪声值,设计7种降噪方案,测试每种方案的降噪效果。通过研究风机消声壳加装的不同位置、隔声罩的安装和板结构选取不同的材料组合对降噪效果的影响进行对比试验和频谱分析,从而找出最优的降噪方案,确保风机的辐射噪声能够满足环境要求。

关键词：旋涡风机消声层隔声罩降噪

燃料电池车用旋涡风机气动噪声试验及仿真研究

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汽车工程 2014年第2期36卷 236-242页

作者：康强左曙光韩惠君韦开君同济大学新能源汽车工程中心上海201804

在台架上测试了旋涡风机噪声特性,并利用CFD和有限元法计算了旋涡风机内部流场及其远场气动噪声。首先通过离散涡模拟计算了旋涡风机内部的非定常流动,通过涡量和声功率云图得知其主要噪声源为流道内前半部分流场;通过监测流场内压力波... 详细信息

在台架上测试了旋涡风机噪声特性,并利用CFD和有限元法计算了旋涡风机内部流场及其远场气动噪声。首先通过离散涡模拟计算了旋涡风机内部的非定常流动,通过涡量和声功率云图得知其主要噪声源为流道内前半部分流场;通过监测流场内压力波动得知,流场内压力脉动频谱基本反映远场噪声的频谱;然后建立其气动声学计算模型进行有限元分析,结果表明,气动声学的有限元计算与试验数据比较吻合,而用格林函数积分解法所做的简化导致结果有较大的误差;最后通过各场点声压级得出各平面的噪声指向性,为旋涡风机整车布置及其降噪提供一定的依据。

关键词：燃料电池车旋涡风机气动噪声有限元法

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旋涡风机叶片侧边型线的研究

流体机械 2013年第4期41卷 21-25页

作者：唐照付聂波张俊林满建楠华东理工大学上海200237

旋涡风机叶轮叶片侧边型线影响流体进出叶轮流道的速度三角形,对风机的性能有一定的影响。本文从试验和数值计算的角度对径向直叶片侧边倒角情况进行了研究,发现叶片侧边吸力面倒角比压力面倒角更能提高风机的性能,小流量区更为明显。... 详细信息

旋涡风机叶轮叶片侧边型线影响流体进出叶轮流道的速度三角形,对风机的性能有一定的影响。本文从试验和数值计算的角度对径向直叶片侧边倒角情况进行了研究,发现叶片侧边吸力面倒角比压力面倒角更能提高风机的性能,小流量区更为明显。本文用理论分析了该现象的原因,并推断前弯和后弯叶片也具有同样的性质。

关键词：旋涡风机径向直叶片数值计算倒角

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叶轮参数对旋涡风机性能影响分析及优化

中南大学学报（自然科学版） 2014年第10期45卷 3408-3415页

作者：左曙光张琛璘韦开君韩惠君同济大学新能源汽车工程中心上海201804

采用Yoo改进的旋涡风机性能预测数学模型,在其基础上,进一步考虑进出口流动损失及流量泄漏这2个因素,并通过风机性能试验进行验证。为考虑叶轮结构参数对风机两大性能指标即压升和效率的影响,基于性能预测数学模型,探讨压升和效率随叶... 详细信息

采用Yoo改进的旋涡风机性能预测数学模型,在其基础上,进一步考虑进出口流动损失及流量泄漏这2个因素,并通过风机性能试验进行验证。为考虑叶轮结构参数对风机两大性能指标即压升和效率的影响,基于性能预测数学模型,探讨压升和效率随叶片数、叶片厚度、叶片宽度和叶轮轮径比变化的规律。后采用正交试验法并结合极差分析结果,得到了叶片数、叶片宽度和轮径比对风机性能影响的主次顺序:轮径比对风机压升和效率影响均最大,而叶片宽度对风机效率影响最小,叶片数则对风机压升影响最小。最终确定了参数范围内基于旋涡风机性能的最优结构方案。

关键词：旋涡风机性能叶轮参数正交试验法优化

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燃料电池轿车用旋涡风机噪声特性分析

振动与冲击 2011年第12期30卷 235-240页

作者：康强左曙光张世炜同济大学汽车学院上海201804

燃料电池轿车的一个突出问题是其空气辅助系统所产生的高频噪声,其中又以空气压缩机所产生的噪声为最大。采用的压缩机类型为旋涡风机,通过测量其稳态和非稳态工况下其前侧和出口处的噪声,分析其噪声特性。得出旋涡风机噪声具有显著的... 详细信息

燃料电池轿车的一个突出问题是其空气辅助系统所产生的高频噪声,其中又以空气压缩机所产生的噪声为最大。采用的压缩机类型为旋涡风机,通过测量其稳态和非稳态工况下其前侧和出口处的噪声,分析其噪声特性。得出旋涡风机噪声具有显著的离散峰值,以10倍频、42倍频和84倍频最为显著。通过Fluent软件仿真计算旋涡风机工作时的内部压力波动,解释了旋涡风机产生倍频噪声的原因。

关键词：燃料电池轿车旋涡风机 Fluent 气动噪声

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基于声子晶体的旋涡风机降噪应用研究

基于声子晶体的旋涡风机降噪应用研究

作者：闫苗苗华南理工大学

学位级别：硕士

人员因素是安全事故发生的主要原因之一,当工人长期工作在环境噪声超出标准的工业生产制造场所时,不仅会产生健康问题,引起心理和生理的变化,从而产生人的不安全行为,而且较高的环境噪声还会掩盖事故的前兆和危险报警信号,使操作人员听... 详细信息

人员因素是安全事故发生的主要原因之一,当工人长期工作在环境噪声超出标准的工业生产制造场所时,不仅会产生健康问题,引起心理和生理的变化,从而产生人的不安全行为,而且较高的环境噪声还会掩盖事故的前兆和危险报警信号,使操作人员听不到报警信号,从而发生工伤事故,影响到工人的劳动安全,因此,解决噪声问题成为安全生产的关键之一。本文主要的研究内容是以旋涡风机为研究对象,提出了一种旋涡风机声子晶体隔声罩,隔断风机辐射噪声的传播路径,并采用试验研究和数值模拟相结合的方式,对声子晶体隔声罩的降噪散热特性进行评价。本文主要研究内容和结论如下:(1)采用九点测量法和近场声压阵面法,对风机在真实环境工作下辐射的噪声值及频谱特性进行测量和分析。试验结果表明,风机在标定工况下的整体辐射噪声声压级值为84.2dB(A),超过标准规定达14.2 dB(A),确定目标降噪量为15 dB(A);通过对整机噪声的频谱分析数据处理,得出风机在200Hz15Hz的低频段和1250Hz000Hz的中高频段辐射噪声值最大,尤其以251Hz和1581Hz为中心频率的频段处声压级最大;确定了所研究的旋涡风机主要噪声源位置为泵头侧和驱动电机侧。(2)探究结构参数和材料参数对声子晶体带隙特性的影响规律。首先采用有限元法计算声子晶体单胞的能带特性,验证了带隙的存在。其次对内嵌型和外凸型局域共振声子晶体板进行能带特性和隔声性能的计算,结果表明外凸型局域共振声子晶体板在整个频段处都有较好的隔声效果,且不会对其他频段造成影响。最后研究材料参数和结构参数对外凸型声子晶体原胞带隙的影响规律。通过改变材料参数,研究包覆层的弹性模量和密度,不同基体材料和振子材料组成的复合板对外凸型声子晶体带隙的影响规律;改变结构参数,研究包覆层厚度和振子厚度,基体材料厚度,组元横截面尺寸和空腔结构对外凸型声子晶体带隙的影响规律。针对风机在200Hz50Hz的低频处出现噪声声压级峰值,本文选取基体材料为厚度3mm的钢,晶格常数为50mm;振子材料为厚度2mm,半径5mm的铅圆柱;包覆层材料为厚度10mm,外径10mm,内径有6mm空腔的硅橡胶。(3)依据旋涡风机的工作原理,设计基于声子晶体的旋涡风机隔声罩,并进行降噪散热性能的仿真计算。用Virtual Lab Acoustics对所设计的隔声罩进行隔声性能的分析,得出声子晶体隔声罩在200Hz50Hz的频段处出现带隙特性,在1500Hz250Hz的中高频段处,出现两个隔声峰值,都为40dB(A)的,仿真计算得到声子晶体隔声罩的平均隔声量为22.1dB(A);但通风百叶板处的噪声泄露严重,采用U型挡板通风结构进行改进,改进后隔声罩的平均隔声量为24.8dB(A),比改进前提升了12.2%;用Fluent对隔声罩内的流场特性进行分析,计算出空气的流动情况,证明设计的隔声罩在降噪和散热两方面都符合要求。(4)严格按照模拟和优化参数,制备外凸型局域共振声子晶体隔声罩,与传统隔声罩进行实际降噪效果的对比试验。试验结果表明,传统光板隔声罩的插入损失为13.9dB(A),未达到目标降噪量15dB(A),且低频处的降噪效果不理想,而声子晶体隔声罩的插入损失为18.6dB(A),满足目标降噪量,降噪性能比传统隔声罩提升了33.8%,而且有效降低了低频段的噪声,尤其在251Hz处,将风机的辐射噪声峰值从87dB(A)降到了52.1dB(A),验证了声子晶体隔声罩的低频降噪特性。

关键词：旋涡风机声子晶体隔声罩带隙特性降噪试验