甘加业
,
薛永飞
,
刘映
,
吴克启
工程热物理学报
应用旋转模态理论和CFD方法研究贯流叶轮的离散噪声特性,并分析贯流风机远场噪声主要呈现宽频的原因.设计了三种不同的蜗壳匹配方案,以控制贯流风机内主要的涡结构.通过采用CFD方法计算不同方案中贯流风机内部涡流动结构主要位置,确定出贯流叶轮上下游发生干涉的叶片数.根据模态分析理论,计算了不同蜗壳及蜗舌匹配方案中贯流叶轮的截止率.计算结果表明,由于叶轮内主流速度较低,使得贯流风机的离散噪声不明显.
关键词:
模态分析
,
贯流风机
,
气动噪声
,
CFD
刘敏
,
刘飞
,
胡亚涛
,
甘加业
,
王嘉冰
,
吴克启
工程热物理学报
数值模拟三维串列双圆柱在不同间距比下湍流流态及其辐射声场.采用大涡模拟(LES)求解非定常不可压缩Navier-Stokes方程得到瞬时流场数据,从而得到声源相关数据,求解基于FW-H积分方程的Farassat-1A方程计算载荷噪声得到相应声场分布.通过对不同间距比下相应的声场及观测点的声压频谱图进行比较可以发现:随着间距的变化,流场呈现出3种不同的流态,其声场也呈现不同的特点,在临界间距比下,总噪声值最大.
关键词:
串列圆柱
,
气动声场
,
气动流场
,
大涡模拟
,
临界间距比
刘飞
,
王嘉冰
,
胡亚涛
,
刘敏
,
甘加业
,
吴克启
工程热物理学报
本文采用大涡模拟对空调室内机中贯流风机的内流进行了数值计算,结果显示了以偏心涡为代表的复杂非定常流动细节.计算结果表明,贯流风机气流两次进出叶轮,叶片尾缘、蜗舌处出现明显的脱落涡结构.叶轮周围监测点上出现了三个特征频率,分别对应叶片通过频率、叶片脱落涡频率以及蜗舌后缘的脱落涡频率,不同的特征点上表现出不同的频谱特性.另外,通过LEE方程中的声源项分布得到了贯流风机的主要噪声源区域,继而对蜗舌和叶轮等主要音源表面的远场辐射噪声频谱进行了分析,为后续的实验研究提供参考.
关键词:
贯流风机
,
偏心涡
,
脱落涡
,
远场噪声
甘加业
,
吴克启
工程热物理学报
本文采用声类比法探讨了射流中小尺度湍流远场噪声特性.此声类比理论基于线化欧拉方程及声源互易原理,建立了关联声源和远场声压的伴随格林函数,适于声波折射现象及小尺度湍流噪声计算.声场的边界采用完全匹配层边界条件,有效地避免了声波产生数值反射.为减小频散及耗散误差,时空导数均采用高阶预测-校正格式离散控制方程.计算结果与前人的实验相一致.
关键词:
气动噪声
,
伴随格林函数
,
完全匹配层边界条件
,
湍流
刘飞
,
胡亚涛
,
刘敏
,
甘加业
,
吴克启
工程热物理学报
本文采用大涡模拟对平板前缘分离在周期性来流激励作用下的流动结构进行了数值研究.将计算得到的结果与实验数据进行了对比.在此基础上,对涡量等值面和Q准则可视化手段进行了比较.通过研究不同外部周期性激励频率抑制分离的效果,讨论了有效外部扰动频率与分离区域特征频率的关系.结果显示,外部频率为∫shear、(∫),shed、1/2(∫)ahear时分离抑制明显,其中1/2(∫)shear效果最佳.当分离区域显著减小时,流动具有明显的周期性;当在外部扰动作用下的分离抑制效果很弱时,外部扰动无法直接在分离区域中促成对应尺度的涡生成.
关键词:
周期性激励
,
非定常
,
抑制分离
,
Q准则
甘加业
,
刘飞
,
刘敏
,
胡亚涛
,
吴克启
工程热物理学报
本文通过实验与数值计算方法,探讨了贯流风机内动静干扰的现象及其诱导的噪声特性.文中给出了贯流风机流场的三维大涡数值计算结果,分析了声源场的特性,指出贯流风机流场具有较强的随机性.分别对直叶轮及斜叶轮气动性能及远场噪声进行实验测量,讨论了两种叶轮的优劣性.使用微压传感器对蜗舌出口处边界层压力脉动进行采集,给出了此处边界层辐射噪声源的相关分析.通过对实验结果分析指出声源脉动的宽频特性是被测风机噪声呈现宽频的主要原因.
关键词:
贯流风扇
,
气动噪声
,
壁面压力脉动
,
动静干扰
甘加业
,
薛永飞
,
吴克启
工程热物理学报
本文应用三维Navier-Stokes方程和k-ε两方程湍流模型以及全空化模型,对一台喷水推进混流泵叶轮内的空化流动进行数值模拟.介绍了空化流动的模拟方法,并计算了混流泵的空化性能指标,有效地预测了叶片上空化发生的区域和空化流动的发展情况.文中还对两种进口相对流动角作了数值计算,结果表明小的相对流动角可以提高混流泵的空化性能,但却使扬程有所下降.
关键词:
喷水推进混流泵
,
全空化模型
,
数值计算
,
空化性能
薛永飞
,
甘加业
,
吴克启
工程热物理学报
本文采用Navier-Stokes方程和标准k-ε两方程,对分体空调室内机(包括换热器和横流风机)整体系统,以水蒸汽和干空气两种气体为介质,进行了等温流动和实际工况流动的双流体三维数值模拟和研究.两种气体在叶轮的进口面上不均匀分布,叶轮轴向的压强和速度分布存在强度和位置的差异.采用密度干扰方法对水蒸汽的凝结参数近似处理,给出了水蒸汽体积分数和湍流强度在换热器域的分布、混合物温度分布等内流特性.与实验结果相比,双流体模拟的工作点外特性匹配较好.同时,对蜗舌间隙参数变化对性能的影响做了说明.
关键词:
分体空调室内机
,
实际工况
,
3D流场
,
双流体数值分析
涂运冲
,
甘加业
,
吴克启
工程热物理学报
本文通过对二维轴对称射流场进行直接数值模拟，探讨了不同滤波策略对噪声场的影响。空间导数的离散采用六阶紧致差分格式，数值非稳定性的控制采用紧致10阶低滤波格式，时间推进采用四步四阶Runge—Kutta格式。对比分析了显式10阶与紧致10阶滤波格式，低存储3阶Runge—Kutta格式与四步四阶Runge—Kutta格式，交错网格与同位网格方法等几种抑制寄生波方案。分析结果表明，在上述诸多抑制寄生波的方案中，采用交错网格法，计算过程最稳定、最有效。
关键词:
计算气动声学
,
数值非稳定性
,
高阶滤波格式
