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1、 項目簡介某鋼廠增壓風機運行時，在風機與煙囪之間存在明顯的低頻噪聲，可能是由于連接管道中存在局部高速氣流而產生的氣動噪音（主要有湍流噪音，旋轉噪音，渦流脫落噪音，激波噪音，二次流與分離流噪音），其中本次噪音我們考慮主要以湍流噪音，旋轉噪音，渦流脫落噪音為主，現對風機及管道做CFD模擬，研究風機葉片后的流場分布，以期找到氣動噪聲的的產生原因并加以解決。

不幸的是，大部分的噪音是由軌道和環境造成的，這是火車設計者無法控制的。這使得使用仿真模擬工具變得更加重要，以幫助優化您所能做的一切，以確保駕駛員和乘客的舒適性以及公眾的夜間睡眠。

空氣通過和越過表面不可避免地會在表面上產生流動和力的波動，這些可能會產生噪音。空氣來源于固定的位置 - 風扇，這種噪音往往是重復的，不勝其煩。 當工程師考慮艙內環境時，聲音對整體體驗至關重要。因為沒有人愿意在煩擾的噪音周圍待很久。然而，有些噪聲是很難預測或完全消除的。

NVH軟件使用源、路徑和接受端模擬聲音傳播。這個概念是由源引起的振動將能量注入系統，該能量通過結構、子結構和空氣傳遞到接收端，這被定義為傳輸路徑。接收端通常由源內或源外的特定位置來定義。 Edwards解釋說，由于空間內的配件和固定裝置，要確定機艙內的內部噪音可能非常具有挑戰性。“主要區別在于內部噪音是在狹窄的空間中，而外部噪音是在開放的環境中。”

風扇氣動噪音是空調外機噪音的一個主要來源，目前為了降低風葉氣動噪音，風葉外形在逐步進行仿生設計，例如風葉邊緣做成鋸齒狀，風葉端面打孔，葉片增加“蜻蜓痣”等方法，通過大量實驗證明仿生設計可以降低風葉的氣動噪音。本文對風葉外形進行優化設計，研討風葉外形與噪音的關系。 為節省計算時間，CFD 模擬僅對風扇模型進行分析，研討風扇性能。優化前風葉幾何參數如表1所示。

故認為本文所采用的數值模擬方法、邊界條件的設置都是合理的，數值模擬結果是可靠的。

風機氣動噪音特點 風機氣動噪音主要由兩類頻譜內容構成： -葉片通過頻率: 由于葉片的周期性轉動導致的在特定基頻與倍頻的噪音； -寬帶噪音: 由湍流產生的寬帶噪音，在整個頻率區間內無非常明顯的起伏。 Actran氣動聲學模塊 模擬由空氣湍流產生噪音，基于聲模擬理論。

目前，佩爾·奧洛夫正在進行排氣噪音和動力系統結構噪音的建模。一旦完成這些建模，他將能模擬所有主要艙室噪音源。利用Actran軟件模擬斯堪尼亞卡車的結構客戶價值斯堪尼亞公司的目標是在產品開發初期，不斷利用通過Actran軟件進行模擬得出的結論與不同的設計進行對比，而不是進行物理測試。為了支持決策過程，斯堪尼亞公司建設了一個聽音室。該聽音室類似于專業的混聲工作室。

故認為本文所采用的數值模擬方法、邊界條件的設置都是合理的，數值模擬結果是可靠的。

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但是這些變化可能會影響到設備在運行過程中發出的噪聲，消費者不會接受在家里或工作空間中較大的噪音風扇，因此熱管理必須讓風機保持在低噪音水平上運行。 ANSYS FLUENT可以通過氣動聲學CFD分析，模擬得到噪音的分布。人類可聽到噪音源振幅來自壓力。原始設計的可聽頻率是小于50分貝(dB)的噪聲，其足夠低，可以混合到背景噪聲中。

渦旋脫落分析的 CFD 模擬涉及求解與飛機表面周圍流體運動相關的Navier-Stokes 方程。可以分析表面上的壓力分布以計算作用在飛機上的升力和阻力。飛機渦流脫落現象的常見觀察是阻力增加、噪音增加和升力降低。 以下是渦流脫落仿真可以幫助進行飛機性能分析的幾種方式。

此外，重森還表示，“像噪音的詳細分析那樣，模擬‘為什么會有這樣的結果呢？’這樣就能把握原因了。實驗中即使測量了噪音值，也不知道是什么原因造成的聲音大”。也就是說，在只有實驗不知道的原因查明這個過程中，計算機模擬是不可缺少的。 像這樣，通過在擅長的部分活用實驗和模擬，該公司確立了高精度的設計手法，在短時間內向市場推出高性能的產品。

Altair ultraFluidX可以幫助工程師檢測現有樣機中的風扇噪音，并在新產品研發初期就可采用仿真的方法減少噪音源。 雖然CFD數值仿真更適合早期設計評估，但大多數傳統網格法CFD求解器模擬氣動噪聲周期長，代價高。

對音調噪音的普遍看法是，比如齒輪嘯叫聲，它們非常煩人。ICE通常會淹沒這些聲音，但在電動汽車中可以聽到齒輪的嘯叫聲。齒輪嘯叫聲的來源主要來自齒輪系嚙合周期中剛度的變化。 動態仿真評估了剛度差異產生的振動，并找到了具有最佳聲學性能的解決方案。振動源和傳遞路徑的詳細模擬模型對于準確表示傳輸的聲學特性非常重要。為了優化齒輪嘯叫的性能，許多行業引領者都專注于改變齒輪毛坯的設計。

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在實驗中，Jacobellis博士團隊不僅測定了各種旋翼配置的聲學特性，還評估了旋翼噪聲模擬的建模能力。他們利用旋翼機綜合分析系統（RCAS）計算了葉片上的空氣動力載荷以及葉片的彎曲和扭轉，將信息輸入噪音預測代碼程序PSU-WOPWOP并計算了旋翼產生的噪聲。