ACTRAN 在工業機械與家用電器設計中的應用

2016-11-17 by:CAE仿真在線來源:互聯網

噪聲級是設計工業機械(如風機、泵、壓縮機、變壓器等)和家用電器(如音響、冰箱、空調、洗碗機)必須考慮的一個問題,其噪聲級必須控制在政府法規允許的范圍內。
在這里我們以風機為例說明ACTRAN在工業機械及家用電氣噪聲模擬方面的獨有優勢。

風機的主要噪聲構成
從風機噪聲產生的機理看,主要由旋轉噪聲(氣壓脈動)、渦流噪聲(紊流噪聲)和機械噪聲組成。
旋轉噪聲是工作輪旋轉時,輪上的葉片打擊周圍的氣體介質,引起周圍氣體的壓力脈動而形成的,對于給定的空間某質點來說,每當葉片通過時,打擊這一質點氣體的壓力便迅速起伏一次,旋轉葉片連續地逐個掠過,就不斷地產生壓力脈動,造成氣流很大的不均勻性,從而向周圍輻射噪聲。
渦流噪聲又稱為紊流噪聲。它主要是氣流流經葉片界面產生分裂時,形成附面層及漩渦分裂脫離,而引起葉片上壓力的脈動,輻射出一種非穩定的流動噪聲。

由于渦流噪聲的頻率,主要取決于葉片與氣流的相對速度,而相對速度又與工作輪的圓周速率有關,圓周速率是隨著工作輪各點到轉軸軸心距離而連續變化的。
風機的空氣動力性噪聲是旋轉噪聲和渦流噪聲相互混雜的結果;機械噪聲主要是通過風機的機殼向周圍輻射。

風機噪聲模擬

對于風機的機械噪聲,采用ACTRAN Vibro-Acoustics來模擬,它在模擬風機機械噪聲時具有以下優勢:
● 完全真實的噪聲激勵,包括機械載荷激勵如偏心、動不平衡,以及湍流邊界層激勵。
● 基于有限元和無限元技術,能夠同時準確模擬近場和遠場噪聲。
對于風機的氣動噪聲,由于ACTRAN Aero-Acoustics能夠同時模擬旋轉噪聲和渦流噪聲,更近一步,在ACTRAN Aero-Acoustics環境下允許使用ACTRAN家族所有功能,因此,令人興奮的是ACTRAN同時模擬氣動和機械噪聲,得到綜合的噪聲級。

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