燃料电池车用旋涡风机气动噪声试验和仿真研究.pdfVIP

学兔兔 汽 车 工 程 2014年(第36卷)第2期 AutomotiveEngineering 2014(Vo1．36)No．2 2014045 燃料电池车用旋涡风机气动噪声试验及仿真研究木 康 强，左曙光，韩惠君，韦开君 (同济大学新能源汽车工程中心，上海 201804) [摘要] 在台架上测试了旋涡风机噪声特性，并利用CFD和有限元法计算了旋涡风机内部流场及其远场气动 噪声。首先通过离散涡模拟计算了旋涡风机内部的非定常流动，通过涡量和声功率云图得知其主要噪声源为流道 内前半部分流场 ；通过监测流场内压力波动得知，流场内压力脉动频谱基本反映远场噪声的频谱；然后建立其气动 声学计算模型进行有限元分析，结果表明，气动声学的有限元计算与试验数据比较吻合，而用格林函数积分解法所 做的简化导致结果有较大的误差；最后通过各场点声压级得出各平面的噪声指向性，为旋涡风机整车布置及其降噪 提供一定的依据。 关键词：燃料电池车；旋涡风机；气动噪声；有限元法 ExperimentalandSimulationStudiesontheAerodynamicNoiseof RegenerativeFlow CompressorforFuelCellVehicle KangQiang，ZuoShuguang，HartHuijunWeiKaijun CleanEnergyAutomotiveEngineeringCenter TongjiUniversity，Shanghai201804 lAbstractj Abenchtestonthenoisecharacteristicsofregenerativeflowcompressorisconductedandboth CFD andFEM areusedtocalculatetheinternalflowfieldofthecompressoranditsfar—fieldaerodynamicnoise．The unsteadyflow insidethecompressoriscalculatedfirstbyusingdiscreteeddysimulation，and itisfoundfrom the nephogramsofvorticityandsoundpowerthatthemajornoisesourceisthefronthalfflowfield．Themonitoringon thepressurefluctuationinflow fieldindicatesthatthespectraofthepressurefluctuationbasicallyreflectthespectra offar—fieldnoise．ThenanaeroacousticFEmodelisbuiltwithafiniteelementanalysisperformed．Theresultsshow thatthefiniteelementcalculationofaeroacousticsmatcheswellwithtestdata，whilethesimplificationmadeinthe integralsolutionofGreen’Sfunctionleadstolargererrors．Finally，thenoisedirectivitiesindifferentplanesareob- tainedbasedonthesoundpressurelevelatfieldpoints，providingsomebasisforthe