叶片弯曲构型对风扇气动性能及噪声影响的数值研究
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针对风扇三维设计阶段的气动与声学优化问题,构建了通过URANS和解析方法求解声源,进而耦合Goldstein方程的噪声计算方法,实现了适用于工程研究的风扇单音/宽频噪声计算策略,以一台单级轴流风扇为研究对象,对建立的噪声计算方法进行了数值验证。利用转子/静子叶片弯曲构型对风扇的气动性能进行了优化设计,并确定了一种气动最优构型,可以有效减弱静子叶片的角区分离现象,实现风扇效率提升的同时拓宽了风扇的稳定工作范围。最后,利用建立的噪声计算方法,对风扇的基准构型和气动最优构型进行了噪声评估,结果显示,气动最优构型虽然增强了1阶和2阶转子叶片通过频率处的单音噪声,但可以有效降低宽频噪声水平。