汽車?yán)鋮s模塊氣動(dòng)噪聲數(shù)值分析與試驗(yàn)研究.pdf

1、汽車?yán)鋮s模塊是汽車噪聲的重要來源之一，開發(fā)低噪聲冷卻模塊對改善汽車聲舒適性具有重要意義。冷卻模塊氣動(dòng)噪聲由于與復(fù)雜流動(dòng)緊密關(guān)聯(lián)且所占比重最大，因此成為研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。針對傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法成本高、周期長的問題，本文基于計(jì)算流體力學(xué)與計(jì)算氣動(dòng)聲學(xué)理論，建立汽車?yán)鋮s模塊氣動(dòng)噪聲數(shù)值分析的CFD/CAA分步耦合方法，分析氣動(dòng)聲源分布及聲傳播特性，并進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)驗(yàn)證，為低噪聲冷卻模塊開發(fā)提供理論指導(dǎo)。
　　首先，基于聲類比理論確定冷卻模塊的

2、主要?dú)鈩?dòng)聲源類型為氣流與冷卻風(fēng)扇葉片表面相互作用形成的旋轉(zhuǎn)偶極子聲源。基于渦聲理論確定冷卻模塊近場氣動(dòng)聲源的識(shí)別方法。
　　其次，利用風(fēng)室試驗(yàn)裝置進(jìn)行氣動(dòng)性能試驗(yàn)以驗(yàn)證流場數(shù)值計(jì)算的準(zhǔn)確性。在ANSYS CFX中利用重整化群κ-ε模型對冷卻風(fēng)扇單體和冷卻模塊整體進(jìn)行流場穩(wěn)態(tài)計(jì)算及對比分析。結(jié)果表明:換熱器部件增加了冷卻模塊外部流場的不均勻性;氣動(dòng)性能計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好，流場數(shù)值計(jì)算方法準(zhǔn)確可行。
　　再次，基于渦聲理

3、論對冷卻模塊氣動(dòng)聲源分布進(jìn)行定性分析。結(jié)果表明:冷卻風(fēng)扇葉片前緣、護(hù)風(fēng)圈頂部和葉片尾緣是冷卻模塊氣動(dòng)聲源的主要集中區(qū)域。以冷卻模塊流場穩(wěn)態(tài)計(jì)算結(jié)果為初場，采用基于動(dòng)力Smagorinsky亞格子應(yīng)力模型的大渦模擬進(jìn)行流場瞬態(tài)計(jì)算，輸出葉片表面壓力脈動(dòng)作為聲源信息。
　　最后，在半消音室內(nèi)進(jìn)行噪聲性能試驗(yàn)以驗(yàn)證氣動(dòng)噪聲數(shù)值計(jì)算的準(zhǔn)確性。在LMS Virtual.Lab中進(jìn)行旋轉(zhuǎn)偶極子聲源等效，探究等效聲源數(shù)量對冷卻模塊氣動(dòng)噪聲求解精