单级轴流风扇单音噪声源及噪声辐射特性的数值研究

摘要

基于三维非定常不可压缩雷诺时均Navier-Stokes方程和RNG κ-ε湍流模型，对单级轴流风扇内部的非定常黏性流场进行了数值研究，根据转静干涉的流场分析结果鉴定此风扇的主要噪声源位置及其成因，并基于Lighthill声类比理论的FW-H方程耦合非定常流场计算结果研究了风扇的单音噪声辐射特性．结果表明：静叶前缘的压力脉动是转静干涉单音噪声的主要噪声源，其来源于上游转子尾迹、叶顶间隙泄漏涡以及由尾迹诱导的一对旋转方向相反的漩涡对静叶前缘的周期性冲击；风扇的单音噪声以转静干涉噪声为主，基频声压分量居主导地位，噪声主要从管道出口方向向外传播．