汽車冷卻模塊氣動噪聲數(shù)值分析與試驗研究.pdf

1、汽車冷卻模塊是汽車噪聲的重要來源之一，開發(fā)低噪聲冷卻模塊對改善汽車聲舒適性具有重要意義。冷卻模塊氣動噪聲由于與復(fù)雜流動緊密關(guān)聯(lián)且所占比重最大，因此成為研究的重點和難點。針對傳統(tǒng)設(shè)計方法成本高、周期長的問題，本文基于計算流體力學(xué)與計算氣動聲學(xué)理論，建立汽車冷卻模塊氣動噪聲數(shù)值分析的CFD/CAA分步耦合方法，分析氣動聲源分布及聲傳播特性，并進行相應(yīng)的試驗驗證，為低噪聲冷卻模塊開發(fā)提供理論指導(dǎo)。
　　首先，基于聲類比理論確定冷卻模塊的

2、主要氣動聲源類型為氣流與冷卻風(fēng)扇葉片表面相互作用形成的旋轉(zhuǎn)偶極子聲源?；跍u聲理論確定冷卻模塊近場氣動聲源的識別方法。
　　其次，利用風(fēng)室試驗裝置進行氣動性能試驗以驗證流場數(shù)值計算的準(zhǔn)確性。在ANSYS CFX中利用重整化群κ-ε模型對冷卻風(fēng)扇單體和冷卻模塊整體進行流場穩(wěn)態(tài)計算及對比分析。結(jié)果表明:換熱器部件增加了冷卻模塊外部流場的不均勻性;氣動性能計算結(jié)果與試驗結(jié)果吻合較好，流場數(shù)值計算方法準(zhǔn)確可行。
　　再次，基于渦聲理

3、論對冷卻模塊氣動聲源分布進行定性分析。結(jié)果表明:冷卻風(fēng)扇葉片前緣、護風(fēng)圈頂部和葉片尾緣是冷卻模塊氣動聲源的主要集中區(qū)域。以冷卻模塊流場穩(wěn)態(tài)計算結(jié)果為初場，采用基于動力Smagorinsky亞格子應(yīng)力模型的大渦模擬進行流場瞬態(tài)計算，輸出葉片表面壓力脈動作為聲源信息。
　　最后，在半消音室內(nèi)進行噪聲性能試驗以驗證氣動噪聲數(shù)值計算的準(zhǔn)確性。在LMS Virtual.Lab中進行旋轉(zhuǎn)偶極子聲源等效，探究等效聲源數(shù)量對冷卻模塊氣動噪聲求解精