散熱器風扇氣動噪聲仿真研究(編輯修改稿)
2025-07-20 04:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 計算模型中，完整的保留了護風圈形狀特征。圖5風扇本體尺寸參數(shù)對比圖6風扇框架及護風圈形狀示意圖圖7風扇葉片形狀對比兩款風扇單片葉片形狀如圖7所示，A風扇葉片前緣存在兩個明顯的凹陷，這是典型的基于鳥類翅膀的宏觀非光滑結(jié)構(gòu)；相比之下B風扇的葉片形狀更加簡單規(guī)則。另一方面，兩款風扇葉片的截面都為翼型截面，但是A風扇的葉片更薄。圖7 風扇葉片形狀對比 風扇BPF噪聲對比 計算過程中共設(shè)置了四個噪聲監(jiān)測點，分別用于BPF噪聲和寬頻噪聲值的檢測。如圖8所示，；；；。 圖9所示為兩款風扇BPF噪聲計算值，在point4的監(jiān)測結(jié)果，共計算了1800rpm和2500rpm兩種工況。在圖9之中，共對比了兩款風扇第15個BPF頻率點處，噪聲值的相對大小。計算結(jié)果表明，在1800rpm轉(zhuǎn)速情況下，A風扇在第第3和第5BPF頻率點處，噪聲值均低于B風扇；在第2和第4BPF頻率點處，兩款風扇噪聲值基本相當。在2500rpm轉(zhuǎn)速情況下，A風扇在第第4和第5BPF頻率點處，噪聲值均低于B風扇；在第2BPF頻率點處，A風扇噪聲高于B風扇；第3BPF頻率點處，兩款風扇噪聲值相當?？傮w評價，相對于B風扇，實現(xiàn)了BPF噪聲的降低。圖8 噪聲監(jiān)測點位置示意圖圖9 兩款風扇point4監(jiān)測點BPF噪聲計算結(jié)果 風扇寬頻噪聲對比 圖10所示為兩款風扇在2500rpm轉(zhuǎn)速工況下，寬頻噪聲計算結(jié)果。對比各監(jiān)測點噪聲值可知，在1000HZ左右，兩款風扇噪聲值相當，在高頻區(qū)域A風扇噪聲高于B風扇噪聲值?？傮w評價，對A風扇寬頻噪聲較B風扇略有增加。 眾所周知，對于冷卻風扇而言，BPF噪聲值大小比寬頻噪聲值大小更加重要。結(jié)合BPF噪聲和寬頻噪聲的計算結(jié)果分析，可知A風扇在風扇直徑增加的情況下，總體噪聲值低于B風扇，說明Ａ風扇的仿生葉片形狀實現(xiàn)了氣動噪聲值的降低。3 仿生葉片風扇降噪機理 從基礎(chǔ)研究的角度出發(fā)，目前大部分軸流風扇氣動噪聲的研究，是針對無葉圈結(jié)構(gòu)的風扇進行的，對于具有葉圈結(jié)構(gòu)的軸流風扇噪聲源的研究比較少見。因此，以下本文將參考無葉圈軸流風扇的研究成果，并結(jié)合具有葉圈的軸流風扇的結(jié)構(gòu)特殊性，對本文中所涉及的大直徑仿生葉片風扇降噪機理進行研究。圖10 兩款風扇各監(jiān)測點寬頻噪聲計算結(jié)果 根據(jù)Atsushi Nashimoto等人對無葉圈汽車散熱器風扇的研究結(jié)果[6]，散熱器風扇首位的噪聲源分布在葉片前緣的吸力面，此處發(fā)生了流動的分離和再附著；第二位的噪聲源為葉片尾緣附近由于頁尖窩和尾窩脫落產(chǎn)生的噪聲，
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