渦輪增壓器壓氣機(jī)氣動(dòng)噪聲分析.pdf

1、渦輪增壓器作為增壓裝置被廣泛的應(yīng)用于船用柴油機(jī)。為了最大限度的提高柴油機(jī)的動(dòng)力性能，滿(mǎn)足現(xiàn)代船舶大型化、高速化的發(fā)展趨勢(shì)，渦輪增壓器逐漸向高壓比、高轉(zhuǎn)速、高效率方向發(fā)展，渦輪增壓器噪聲問(wèn)題也日益突出。壓氣機(jī)作為渦輪增壓器的主要組成部分，也是主要的噪聲源之一，對(duì)壓氣機(jī)氣動(dòng)噪聲的研究是渦輪增壓器綠色制造工程非常重要的部分，對(duì)于降低船用柴油機(jī)整機(jī)噪聲具有十分重要的意義。
　　首先，采用專(zhuān)業(yè)網(wǎng)格劃分軟件NUMECA和ICEM分別對(duì)渦輪增壓

2、器壓氣機(jī)葉輪、擴(kuò)壓器流道和蝸殼流道進(jìn)行了區(qū)域離散?；贑FD軟件CFX，選擇標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型，對(duì)壓氣機(jī)全周內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，得到了全工況壓氣機(jī)工作特性曲線(xiàn)并與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果表明數(shù)值模擬誤差在可接受范圍之內(nèi)。
　　其次，對(duì)壓氣機(jī)三維流場(chǎng)進(jìn)行了分析。通過(guò)對(duì)三維定常流場(chǎng)計(jì)算，得到了壓氣機(jī)各個(gè)流道內(nèi)壓力、速度、溫度分布規(guī)律。以定常計(jì)算結(jié)果為初場(chǎng)，進(jìn)行了三維非定常流場(chǎng)計(jì)算，計(jì)算過(guò)程中流道內(nèi)設(shè)置靜壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)。非定常流場(chǎng)分析結(jié)果

3、顯示轉(zhuǎn)子葉尖出現(xiàn)不規(guī)則流動(dòng)以及動(dòng)靜子交界處渦流明顯，這些部位流場(chǎng)各參數(shù)變化劇烈，是誘發(fā)壓氣機(jī)氣動(dòng)噪聲主要原因。提取監(jiān)測(cè)點(diǎn)壓力脈動(dòng)進(jìn)行了時(shí)域和頻域特性分析，分析得到由動(dòng)葉尾跡與靜子相互干涉引起的離散噪聲為主要噪聲源，該結(jié)果與理論分析相符。
　　然后，對(duì)壓氣機(jī)內(nèi)、外聲場(chǎng)特性進(jìn)行了分析。通過(guò)對(duì)內(nèi)聲場(chǎng)特性的分析得到，壓氣機(jī)流場(chǎng)內(nèi)偶極子輻射聲源強(qiáng)度最大。因此，在計(jì)算外聲場(chǎng)特性時(shí)，將葉輪入口噪聲源簡(jiǎn)化為偶極子聲源以及將旋轉(zhuǎn)葉輪簡(jiǎn)化為旋轉(zhuǎn)偶極子