ACTRAN 在工业机械与家用电器设计中的应用

2016-11-17 by:CAE仿真在线来源:互联网

噪声级是设计工业机械(如风机、泵、压缩机、变压器等)和家用电器(如音响、冰箱、空调、洗碗机)必须考虑的一个问题,其噪声级必须控制在政府法规允许的范围内。
在这里我们以风机为例说明ACTRAN在工业机械及家用电气噪声模拟方面的独有优势。

风机的主要噪声构成
从风机噪声产生的机理看,主要由旋转噪声(气压脉动)、涡流噪声(紊流噪声)和机械噪声组成。
旋转噪声是工作轮旋转时,轮上的叶片打击周围的气体介质,引起周围气体的压力脉动而形成的,对于给定的空间某质点来说,每当叶片通过时,打击这一质点气体的压力便迅速起伏一次,旋转叶片连续地逐个掠过,就不断地产生压力脉动,造成气流很大的不均匀性,从而向周围辐射噪声。
涡流噪声又称为紊流噪声。它主要是气流流经叶片界面产生分裂时,形成附面层及漩涡分裂脱离,而引起叶片上压力的脉动,辐射出一种非稳定的流动噪声。

由于涡流噪声的频率,主要取决于叶片与气流的相对速度,而相对速度又与工作轮的圆周速率有关,圆周速率是随着工作轮各点到转轴轴心距离而连续变化的。
风机的空气动力性噪声是旋转噪声和涡流噪声相互混杂的结果;机械噪声主要是通过风机的机壳向周围辐射。

风机噪声模拟

对于风机的机械噪声,采用ACTRAN Vibro-Acoustics来模拟,它在模拟风机机械噪声时具有以下优势:
● 完全真实的噪声激励,包括机械载荷激励如偏心、动不平衡,以及湍流边界层激励。
● 基于有限元和无限元技术,能够同时准确模拟近场和远场噪声。
对于风机的气动噪声,由于ACTRAN Aero-Acoustics能够同时模拟旋转噪声和涡流噪声,更近一步,在ACTRAN Aero-Acoustics环境下允许使用ACTRAN家族所有功能,因此,令人兴奋的是ACTRAN同时模拟气动和机械噪声,得到综合的噪声级。

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