軸流風扇降噪研究:結(jié)合CAESES中便捷的參數(shù)化模型進行流動優(yōu)化

軸流風扇降噪研究:結(jié)合CAESES中便捷的參數(shù)化模型進行流動優(yōu)化的圖1

風扇噪音是目前行業(yè)內(nèi)重點關(guān)注的問題,降噪是一個相當龐大而復雜的內(nèi)容,通過調(diào)整葉片模型,改善風扇內(nèi)的流動效果,能夠在一定程度上降低風扇的氣動噪音。結(jié)合CAESES便捷的參數(shù)化建模功能,能夠?qū)θ~尖傾斜、尾緣鋸齒等結(jié)構(gòu)的影響進行方便快速的研究,實現(xiàn)風扇氣動性能提升及噪聲降低的目的。

下面對CAESES參數(shù)化建模在軸流風扇降噪研究中的一些應用進行介紹:

軸流風扇降噪研究:結(jié)合CAESES中便捷的參數(shù)化模型進行流動優(yōu)化的圖2 葉尖傾斜

    葉尖傾斜能夠減小軸流風扇轉(zhuǎn)子與靜子之間的相互作用,從而降低噪音水平。我們可以在CAESES中對葉片頂端進行裁剪,形成傾斜結(jié)構(gòu),并通過參數(shù)控制裁剪的形狀及深度等,從而能夠快速生成多種方案模型,并結(jié)合CFD軟件進行自動化仿真優(yōu)化研究。

軸流風扇降噪研究:結(jié)合CAESES中便捷的參數(shù)化模型進行流動優(yōu)化的圖3

軸流風扇的葉尖傾斜

軸流風扇降噪研究:結(jié)合CAESES中便捷的參數(shù)化模型進行流動優(yōu)化的圖4 尾緣鋸齒

尾緣鋸齒結(jié)構(gòu)能夠?qū)⑷~片吸力側(cè)和壓力側(cè)的氣流相互混合,通過改善兩側(cè)氣流的過渡形式,可以有效減少尾跡損失,繼而實現(xiàn)效率提高和噪音降低。在CAESES中能夠便捷的通過參數(shù)對尾緣鋸齒形狀、位置、深度及數(shù)量等進行控制,對該結(jié)構(gòu)對風扇性能的影響進行深入研究。

軸流風扇降噪研究:結(jié)合CAESES中便捷的參數(shù)化模型進行流動優(yōu)化的圖5

葉片尾緣鋸齒

軸流風扇降噪研究:結(jié)合CAESES中便捷的參數(shù)化模型進行流動優(yōu)化的圖6 其他表面特征

     CAESES具有強大的功能集成以及開放的feature編輯策略,能夠?qū)崿F(xiàn)各類復雜結(jié)構(gòu)的參數(shù)化構(gòu)建,方便的實現(xiàn)工程師優(yōu)化過程中對于模型變形的各類需求。

軸流風扇降噪研究:結(jié)合CAESES中便捷的參數(shù)化模型進行流動優(yōu)化的圖7

考慮其他復雜表面特征的參數(shù)化葉片模型

軸流風扇降噪研究:結(jié)合CAESES中便捷的參數(shù)化模型進行流動優(yōu)化的圖8 自動仿真優(yōu)化

    為了找到葉尖傾斜和尾緣鋸齒等結(jié)構(gòu)的最佳參數(shù),通常需要結(jié)合CFD模擬工具進行設(shè)計探索和形狀優(yōu)化。在這個過程中,CAESES和仿真模擬工具連接,能夠全程自動化的進行網(wǎng)格劃分和仿真分析,CAESES的優(yōu)化策略工具會驅(qū)動葉片的形狀參數(shù)自動向著提高葉輪效率和降低噪聲的方向變化。

軸流風扇降噪研究:結(jié)合CAESES中便捷的參數(shù)化模型進行流動優(yōu)化的圖9

自動進行網(wǎng)格劃分和CFD分析

軸流風扇降噪研究:結(jié)合CAESES中便捷的參數(shù)化模型進行流動優(yōu)化的圖10

性能優(yōu)化

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