西门子离心风机气动噪声仿真研究论文0503.pdf
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离心风机气动噪声CFD仿真研究
陈静
严旭
游典
长安汽车股份有限公司汽车工程研究总院 重庆 401120
【摘要】本文研究了离心风机的气动噪声仿真分析，流场计算稳定后进行瞬
态分析，计算出的风量与实测值相误差为0.6%，瞬态计算的总声压级与实测值相
差2dB。根据仿真结果做了多种优化方案，通过优化方案结果的横向对比，最终
选取了两个方案进行实物测试，其中一个样件在基频段有明显改善。
【关键词】离心风机，气动噪声，FWH方程
Research of CFD Simulation of Centrifugal Blower Aerodynamic
noise Prediction
Jing, Chen; Xu,Yan;Dian, You
Chongqing Changan Auto R＆D Center, Changan Automobile Co，Ltd. Chongqing
401120
ABSTRACT – The article studies CFD simulation of Centrifugal Blower
aerodynamic. The flow is steady simulation, and then doing unsteady simulation.
Through this method, the deviation between the simulated massflow and the test
massflow is 0.6%, and the overall sound pressure level is 2dB between simulation and
test. According to the simulation some optimization project is made. By means of
transverse contrast of the optimization projects, the two projects are chosen and had
been tested. One of them is improved clearly on the fundamental frequency.
KEYWORDS – centrifugal blower, aerodynamic noise, FWH function
1 前言
离心风机作为汽车工业领域的重要散热设备，其产生的气动气动噪声成为
影响车内NVH品质的关键因素之一。在项目前期对离心风机进行仿真分析评估
气动噪声风险对汽车开发非常重要。本文旨在探索离心风机的气动噪声仿真分
析方法及优化思路，为后期带离心风机的HVAC总成降噪提供基础。
离心风机的气动气动噪声包括旋转气动噪声和涡流气动噪声。其中旋转气
动噪声是由叶轮上的叶片打击周围空气，引起气体的压力脉动产生的，而涡流气
动噪声是由于紊流边界层及其脱离引起气流压力脉动造成的气动噪声。离心风
机作为一相对封闭的腔体，蜗壳对声音有反射作用，非自由场，因此气动噪声较
难算准。
2 仿真分析
图1为所研究的离心风机的几何示意图，主要包括叶轮、蜗壳和调速模块。为
了便于进出口边界条件的设定，以及更好的模拟真实边界条件，并加快计算的收
敛，将进出口段分别沿各自方向延长一段（图2）。计算域由2部分组成：叶轮的旋
转域以及蜗壳、进出口段组成的静止域。旋转域与静止域之间采用interface连接，
在Interface上，两部分流场的物理参数（如压力、流速等）是相等的。对于定常稳态
计算，采用参考运动坐标系进行处理；对于非定常计算，采用滑移网格计算，将叶
轮内的流体设置为可旋转运动的介质，以叶轮的中心轴为轴线旋转。
图1 离心风机
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