變流器振動噪聲仿真及試驗技術(shù)研究-風(fēng)機(jī)風(fēng)道噪聲部分-中期評審

變流器振動噪聲仿真及試驗技術(shù)研究

風(fēng)機(jī)風(fēng)道噪聲部分匯報人：魯文波2016.11.10中期評審目錄一、背景介紹二、主要工作1、流體仿真2、聲學(xué)仿真3、噪聲優(yōu)化三、工作成果四、存在問題五、后續(xù)工作一、背景介紹經(jīng)試驗分析，風(fēng)機(jī)風(fēng)道氣動噪聲是變流器主要噪聲源，也是降噪重點改進(jìn)方向需建立風(fēng)機(jī)風(fēng)道流體、聲學(xué)仿真模型，進(jìn)行流體、聲學(xué)分析，計算風(fēng)機(jī)引起的整體氣動噪聲特性，達(dá)到相同測點試驗與仿真結(jié)果頻譜特性趨勢一致，并且總聲壓級誤差不超過3dBA針對分析結(jié)果，從風(fēng)機(jī)自身與流道上進(jìn)行優(yōu)化，降低氣動噪聲，提出可行優(yōu)化方案，使?jié)M載高速工況下風(fēng)機(jī)噪聲輻射最大的測點總聲壓級降低3dBA目錄一、背景介紹二、主要工作1、流體仿真2、聲學(xué)仿真3、噪聲優(yōu)化三、工作成果四、存在問題五、后續(xù)工作二、主要工作：流體仿真與聲學(xué)仿真建立完整的風(fēng)機(jī)與風(fēng)道流體仿真模型含幾何處理、面網(wǎng)格和體網(wǎng)格設(shè)置、網(wǎng)格調(diào)試與質(zhì)量檢查等尋找具有合理精度與計算效率的流體仿真方法含壓降與風(fēng)量、壁面時均壓力與脈動壓力、近壁區(qū)速度、風(fēng)扇區(qū)域渦流等獲得變流柜時均與脈動流場結(jié)果含壓降與風(fēng)量、壁面時均壓力與脈動壓力、近壁區(qū)速度、風(fēng)扇區(qū)域渦流等；尋找具有合理精度與計算效率的流體仿真方法含各時間步長聲源區(qū)的速度與密度；輸出聲學(xué)仿真所需要的流場數(shù)據(jù)含壓降與風(fēng)量、壁面時均壓力與脈動壓力、近壁區(qū)速度、風(fēng)扇區(qū)域渦流等建立風(fēng)機(jī)與風(fēng)道聲學(xué)仿真模型，聲源加載將瞬態(tài)計算結(jié)果導(dǎo)入聲學(xué)計算軟件中，并在聲學(xué)計算軟件中轉(zhuǎn)化為面聲源與體聲源聲學(xué)計算，對比分析優(yōu)化方案與評估流體仿真：軟件選擇對比項FluentStar-ccm+幾何修復(fù)基于edge修補一個孔洞，基于loop修補漏洞，patch功能可以快速修補連續(xù)體上的孔洞基于edge補孔洞，基于loop修補漏洞，但是不能自動修補連續(xù)體上的孔洞尺寸控制局部尺寸可以實現(xiàn)分類管理，比如規(guī)定某些邊界需要相同尺寸，并且可以將尺寸函數(shù)寫出來，方便下次使用對每個邊界需要定義尺寸，邊界多了比較麻煩，尺寸函數(shù)寫不出來檢查漏洞可以查找漏洞，并可以用patch自動修補漏洞可以查找漏洞，但不可以自動修補漏洞包面可以包面，直接得到高質(zhì)量網(wǎng)格可以包面，需要remesh才能得到高質(zhì)量網(wǎng)格體網(wǎng)格可以對體網(wǎng)格質(zhì)量做優(yōu)化對體網(wǎng)格質(zhì)量不能優(yōu)化，只能剔除壞網(wǎng)格求解算法Simple，simplec，piso，couple，可以做壓力-速度分離解法，也可以做壓力-速度耦合解法Simple，只能做壓力-速度分離解法動量離散一階迎風(fēng)，二階迎風(fēng)，冪指數(shù)等多種差分格式只有一階和二階格式兩種壓力離散Presto，重力加權(quán)，二階等，考慮了強剪切流動，及重力流動等多種環(huán)境。只有一階和二階兩種格式，出現(xiàn)強剪切流，可能會不收斂計算時間使用Fluent創(chuàng)建出8600萬體網(wǎng)格,使用Fluent花費時間為8天使用Star-ccm+創(chuàng)建出4800萬體網(wǎng)格，使用Star-ccm+花費時間為10天建模時間應(yīng)用Hypermesh完成面網(wǎng)格后，使用Fluent的Tgrid生成體網(wǎng)格花費時間4小時Star-ccm+生成體網(wǎng)格時間5小時硬件配置應(yīng)用120核的刀片服務(wù)器，計算時間步長、每時間步長的迭代步數(shù)，總時間步數(shù)等所有設(shè)置相同軟件難度對于從未接觸過Fluent與Star-ccm+的新手，學(xué)習(xí)Star-ccm+更加容易，且能夠在較短時間得到計算結(jié)果，但準(zhǔn)確性無法保證，學(xué)習(xí)Fluent進(jìn)行氣動噪聲計算較難，使用過程中可能遇到體網(wǎng)格無法生成、計算發(fā)散、計算結(jié)果不知如何處理等問題，但一旦掌握其流程，計算結(jié)果更有保證，并可得到更專業(yè)鍛煉與提升流體仿真：機(jī)柜流道進(jìn)口濾網(wǎng)出口濾網(wǎng)換熱翅片電抗器模型進(jìn)出口均為濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)，其中進(jìn)口為兩層濾網(wǎng)，需基于多孔介質(zhì)模型仿真計算左右流道內(nèi)分別放置板式換熱翅片以及盤片狀電抗器，需要進(jìn)一步簡化壁面包含大量孔隙，內(nèi)部模型流道復(fù)雜，基于變流柜運行過程進(jìn)行簡化變流柜模型內(nèi)部包含幾千個部件以及大量碎面，常用CAD軟件或網(wǎng)格劃分軟件均無法快速完成模型簡化工作模型內(nèi)不存在封閉的流體空間，無法在原模型中直接提取CFD分析所需要的流體域結(jié)合以往工程經(jīng)驗，CFD建模思路：提取原模型的特征單元，基于特征單元在ICEM中重新建立變流柜內(nèi)部模型流體仿真：模型簡化原始模型提取特征結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)流體仿真：部件簡化為了在CFD中真實反應(yīng)進(jìn)口兩側(cè)換熱翅片和電抗器結(jié)構(gòu)，并生成質(zhì)量高和數(shù)量少的網(wǎng)格，分別將翅片厚度和間隙按照相同比例放大，可顯著降低CFD計算成本換熱翅片簡化電抗器簡化流體仿真：流體域提取基于特征結(jié)構(gòu)建模CFD流體域進(jìn)口流體域風(fēng)扇流體域出口流體域ICEMCFD按照流場的動靜關(guān)系分別將流場分為進(jìn)口區(qū)域、風(fēng)扇區(qū)域、出口區(qū)域幾何邊界

命名全局尺寸

設(shè)置局部尺寸

設(shè)置八叉樹

體網(wǎng)格Delaunay體網(wǎng)格邊界層網(wǎng)格濾網(wǎng)體網(wǎng)格網(wǎng)格裝配與輸出流體仿真：網(wǎng)格劃分流程流體仿真：網(wǎng)格劃分網(wǎng)格生成邊界命名全局尺寸局部尺寸流體仿真：風(fēng)扇區(qū)域網(wǎng)格風(fēng)扇結(jié)構(gòu)復(fù)雜，無法生成高質(zhì)量非結(jié)構(gòu)邊界層網(wǎng)格，需通過拓?fù)渖筛哔|(zhì)量結(jié)構(gòu)體網(wǎng)格流體仿真：網(wǎng)格裝配與輸出流體仿真：多孔介質(zhì)仿真計算進(jìn)口濾網(wǎng)出口濾網(wǎng)穩(wěn)態(tài)計算邊界條件收斂和監(jiān)測瞬態(tài)計算CFD計算設(shè)置湍流模型數(shù)值格式初始化瞬態(tài)初始場計算速度和密度湍流模型聲源計算與輸出Ensight格式時間步數(shù)時間步長流體仿真：計算流程流體仿真：進(jìn)口壁面時均壓力分布壓力范圍約為1100pa，高低壓相差不大空氣在風(fēng)扇進(jìn)口附近形成較強漩渦，進(jìn)口附近有明顯低壓區(qū)域壓力范圍約為1250pa，高低壓相差不大壁面壓力最大值在側(cè)邊和頂部靠近風(fēng)扇出口的位置，產(chǎn)生最大值原因是風(fēng)扇出口高速流體在壁面將動能轉(zhuǎn)化為壓力勢能流體仿真：出口壁面時均壓力分布進(jìn)口速度在風(fēng)扇進(jìn)口附近速度梯度明顯，速度最大值約為30m/s出口壁面的速度均低于20m/s，在模型中部由于內(nèi)部變壓器使得空氣流通面積非常小，壁面速度相對較高進(jìn)出口壁面的低速區(qū)域同樣非常小，需要合理布置壁面吸聲材料流體仿真：近壁面時均速度分布漩渦主要在葉片前緣產(chǎn)生，前緣靠近上輪轂面的漩渦分布最廣漩渦越過葉片前緣過后逐漸開始脫離葉片表面，并向葉片壓力面擴(kuò)散，擴(kuò)張后的大渦經(jīng)過葉片出口傳遞到變流柜出口區(qū)域為了改善葉片前緣由于流動沖擊造成的漩渦氣動噪聲，可以考慮匹配更加合適的葉片的安裝角度，或者將葉片的前緣改成“盾頭”結(jié)構(gòu)，可改善葉片攻角的適應(yīng)性流體仿真：風(fēng)扇區(qū)域瞬時漩渦分布進(jìn)口壁面壓力脈動最大值在風(fēng)扇進(jìn)口邊緣，其余部分壓力脈動值非常小，低于100pa出口壁面壓力脈動最大值93pa在靠近風(fēng)扇出口的頂部和側(cè)邊壁面，其余部分的壓力脈動值均低于50pa流場脈動壓力大多小于50Pa，約0.1公斤力，對整柜振動貢獻(xiàn)量很小流體仿真：壁面壓力脈動分布風(fēng)扇總聲壓級較高的部位集中在葉片前緣以及上輪轂面曲率半徑較大位置對比風(fēng)扇和進(jìn)出口壁面聲壓級，可知風(fēng)扇壁面聲壓級比進(jìn)出口壁面聲壓級高，變流柜氣動噪聲主要來自風(fēng)扇部分流體仿真：壁面總聲壓級分布目錄一、背景介紹二、主要工作1、流體仿真2、聲學(xué)仿真3、噪聲優(yōu)化三、工作成果四、存在問題五、后續(xù)工作一般聲學(xué)網(wǎng)格大小遠(yuǎn)小于流場網(wǎng)格聲學(xué)網(wǎng)格大小由計算頻率決定劃分聲學(xué)網(wǎng)格需確定波長每波長6~8個網(wǎng)格，通常取6個聲學(xué)仿真：網(wǎng)格化分灰色代表面聲源網(wǎng)格，紅色代表兩側(cè)進(jìn)流道空氣域體網(wǎng)格，藍(lán)色代表出流道空氣域體網(wǎng)格聲學(xué)仿真：網(wǎng)格化分注意：提取氣動噪聲源時，不需要從CFD的流動區(qū)域提取，只需要從CFD的靜止區(qū)域里提取體聲源和面聲源即可，若從旋轉(zhuǎn)區(qū)域提取面聲源，噪聲數(shù)據(jù)會偏大10~20dBA。黃色代表兩側(cè)進(jìn)口區(qū)域吸聲材料體網(wǎng)格，綠色代表變流柜內(nèi)部13個區(qū)域吸聲材料網(wǎng)格，網(wǎng)格為面網(wǎng)格，計算時定義為導(dǎo)納邊界聲學(xué)仿真：網(wǎng)格化分綠色代表無反射邊界（無限元）面網(wǎng)格，內(nèi)部為空氣體網(wǎng)格邊界考慮了變流柜距離地面1.03m序號位置距離壁面屬性1風(fēng)機(jī)側(cè)大約2.5m1.5高鋁合金移動面板2左側(cè)進(jìn)風(fēng)口壁面大約2m2m高有機(jī)玻璃-鋁合金組合面板3出風(fēng)口側(cè)大約2.5m金屬實驗柜表面4右側(cè)進(jìn)風(fēng)口側(cè)大約2.5m2m高有機(jī)玻璃-鋁合金組合面板5頂面離屋頂較高車間屋頂6底面離底面1.03m硬底面聲學(xué)仿真：網(wǎng)格化分聲學(xué)分析：Actran設(shè)置Actran分析流程：拓?fù)渚W(wǎng)格材料屬性定義分析類型定義組件設(shè)置邊界和激勵設(shè)置工況輸出曲線和云圖設(shè)置求解器251Hz-進(jìn)出流道體聲源分布云圖292Hz-進(jìn)出流道體聲源分布云圖聲學(xué)分析：聲源項（應(yīng)力張量）（1）聲音主要從風(fēng)機(jī)處產(chǎn)生，主要噪聲源為風(fēng)機(jī)周期性的離散噪聲，故會產(chǎn)生明顯的基頻或倍頻噪聲（2）風(fēng)扇區(qū)域產(chǎn)生明顯噪聲源，應(yīng)力張量值較大；若風(fēng)機(jī)附近隔板或壁板隔聲量偏弱，會出現(xiàn)噪聲直接穿透的情況（3）進(jìn)風(fēng)口區(qū)域應(yīng)力張量值偏?。粌蓚?cè)未產(chǎn)生明顯湍流噪聲源聲學(xué)分析：聲場分布圖（聲壓級）251Hz-整柜內(nèi)外聲壓級分布云圖292Hz-整柜內(nèi)外聲壓級分布云圖（1）噪聲由風(fēng)機(jī)產(chǎn)生，通過進(jìn)出口傳出，變流柜內(nèi)部噪聲比外部噪聲大15~30dBA

（2）變流柜兩個進(jìn)口區(qū)域加多孔介質(zhì)，內(nèi)外聲壓級云圖色差明顯，吸聲效果明顯；出口處僅有濾網(wǎng)，未加吸聲材料，噪聲直接傳遞出來，出口處噪聲比進(jìn)口處噪聲大（3）從風(fēng)機(jī)側(cè)看變流柜內(nèi)外聲壓級云圖，內(nèi)部聲壓級比外部聲壓級高約40dBA，普通壁板隔聲量并未達(dá)到40dBA，故會有大量噪聲通過壁板直接透射出來聲學(xué)分析：測點位置信號名測試對應(yīng)位置距離Signal1右上進(jìn)風(fēng)口離被測表面1mSignal2下方出風(fēng)口（加防風(fēng)罩）離被測表面0.885mSignal3移動離被測表面1m（1-4號測試），離底面0.885m（5號測試），離底面0.4m（6號測試）Signal4左上方進(jìn)風(fēng)口離被測表面1m聲學(xué)分析：測點頻譜曲線（出口0.4m）面聲源、體聲源、面聲源+體聲源（1）噪聲曲線最大峰值頻率為292Hz，對應(yīng)風(fēng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速運行時第一階頻率（2）面聲源（即風(fēng)機(jī)離散噪聲）對風(fēng)機(jī)風(fēng)道噪聲貢獻(xiàn)率較大（3）單獨計算面聲源的聲傳播時，噪聲曲線與考慮兩種聲源時的曲線吻合較高，同類型風(fēng)機(jī)可只考慮面聲源（4）仿真與測試噪聲峰值處對應(yīng)頻率均在290~300hz之間，且峰值均為74dBA左右，結(jié)果一致；相關(guān)計算流程和算法可以指導(dǎo)整柜風(fēng)機(jī)風(fēng)道氣動噪聲開發(fā)（5）下圖為1000~2000Hz曲線，未見明顯峰值；后續(xù)主要計算1000Hz以內(nèi)聲學(xué)分析：測點頻譜曲線（出口0.4m）出風(fēng)口0.4m處仿真與測試數(shù)據(jù)對比（1）出口0.4m處測點頻譜曲線仿真與試驗吻合良好，第一階頻率處峰值相差約2dBA；（2）變流器內(nèi)壁貼吸聲材料，甲方提供三分之一倍頻中心頻率點的吸聲系數(shù)，其他頻率上的吸聲系數(shù)為估算值；高頻誤差相對較大；（3）基頻處聲壓級為76dBA，其他頻段基本在60dBA以下，故在其他測點的計算時，主要計算1000Hz以內(nèi)；頻率吸聲系數(shù)1250.151600.12000.152500.233100.434000.655000.896300.998000.9910000.912500.8416000.8220000.8725000.9231500.8840000.950000.82聲學(xué)分析：測點頻譜曲線（出口0.885m）出風(fēng)口0.885m處仿真與測試數(shù)據(jù)對比（1）仿真與試驗吻合良好，第一階頻率處峰值相差約3dBA（2）與0.4m處相比，峰值頻率相同，但峰值明顯降低，曲線并未呈現(xiàn)明顯離散頻率；風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的離散噪聲隨著距離的增大而逐漸衰減（3）仿真與測試曲線均在70Hz、100Hz、200Hz左右出現(xiàn)極大值，與空腔模態(tài)有關(guān)，在相關(guān)頻率點處發(fā)生空腔共振（見下頁）聲學(xué)分析：空腔模態(tài)階次頻率/Hz階次頻率/Hz階次頻率/Hz16.32E-0516323.053330430.3167270.1430317339.413631444.4175382.3610918351.975332447.32364106.43819360.000633450.92965191.872320364.637934452.35366210.889821371.315835459.87977219.41822383.038636462.20238226.374523385.614937469.28329227.908524396.394738471.91610247.141125397.797639479.832211257.334326402.210440486.042112283.794927404.874641488.524613300.612828418.586242496.72714311.58129420.249343498.212815312.3772第一階空腔模態(tài)振型第五階空腔模態(tài)振型聲學(xué)分析：測點頻譜曲線變流柜底部中心點0.4m仿真與測試數(shù)據(jù)對比（1）兩條曲線吻合較好，但在主要峰值處有5~6dB差距，該測點為變流柜底部，仿真條件中未考慮聲音從出口傳播出來后固體邊界對聲音的吸收或耗散作用，難以完全吻合（2）與其他點相比，峰值頻率增加，且292Hz峰值不明顯，曲線并未呈現(xiàn)明顯離散頻率；離散噪聲隨著距離的增大而逐漸衰減（3）曲線均在70Hz、100Hz、200Hz左右出現(xiàn)極大值，在相關(guān)頻率點處發(fā)生空腔共振氣動噪聲分析：測點頻譜曲線進(jìn)口處0.4m聲壓級頻譜曲線（左側(cè)進(jìn)口）（1）在仿真過程中，兩個進(jìn)口端的吸聲材料均實體建模，材料參數(shù)采用軟件默認(rèn)值，可能會引起主要峰值處噪聲偏低；（2）吸聲材料采用實體建模，形成閉合空腔，空腔模態(tài)更易激發(fā)，200Hz出現(xiàn)極大值，而測試時該頻率處未見極大值（3）四周邊界采用無限元邊界，即無反射邊界，仿真值偏??；而測試環(huán)境中墻壁反射效應(yīng)會使環(huán)境產(chǎn)生“混響場”，能量衰減較慢，相對噪聲值偏大聲學(xué)分析：柜體內(nèi)吸聲材料分析注意：整柜內(nèi)壁面含13塊吸聲材料區(qū)域，在無法設(shè)置吸聲材料具體材料參數(shù)（如孔隙率、流阻等特性）時，僅根據(jù)吸聲材料吸聲系數(shù)，采用導(dǎo)納邊界能較好、方便的模擬吸聲材料吸聲效果聲學(xué)分析：柜體內(nèi)吸聲材料分析（1）加吸聲材料后，主頻（300Hz）處噪聲峰值約降7~8dBA（2）在400~1000Hz的帶寬中，吸聲材料大約降20dBA，也驗證了吸聲材料高頻吸聲作用（3）不加吸聲材料時，曲線在250Hz左右出現(xiàn)極大值，與空腔模態(tài)有關(guān)，第10、11階空腔模態(tài)正好對應(yīng)250Hz左右；可見吸聲材料還可消除多余噪聲峰值目錄一、背景介紹二、主要工作1、流體仿真2、聲學(xué)仿真3、噪聲優(yōu)化三、工作成果四、存在問題五、后續(xù)工作噪聲優(yōu)化：優(yōu)化方案1增加風(fēng)扇葉片數(shù)（7片）原始模型偶數(shù)葉片在同一條直線上，且形狀對稱，振動能量會互相傳遞，會抑制也會疊加，易發(fā)生共振奇數(shù)葉片產(chǎn)生的振動也會傳遞到其他葉片，但由于振動方向不同，無論橫向還是縱向的投影也完全不同，減少共振選擇7葉片，其基頻比6葉片要高，變流柜內(nèi)吸聲材料對高頻吸聲效果更好噪聲優(yōu)化：優(yōu)化方案2安裝風(fēng)扇進(jìn)口整流器原始模型風(fēng)機(jī)葉片處噪聲占主要，風(fēng)機(jī)近場區(qū)域流動特性直接影響風(fēng)機(jī)噪聲大小整流結(jié)構(gòu)可改善風(fēng)機(jī)附近流動特性及氣動噪聲特性，降低噪聲的產(chǎn)生及傳播整流結(jié)構(gòu)對進(jìn)入風(fēng)機(jī)的不規(guī)則漩渦氣流起到整流的作用，抑制風(fēng)扇內(nèi)部由于進(jìn)口區(qū)旋衍生的大尺度渦，從而降低風(fēng)機(jī)噪聲增加葉片數(shù)目對風(fēng)扇的風(fēng)量影響不大，但風(fēng)扇的壓降減小20%左右在風(fēng)扇進(jìn)口安裝整流器，風(fēng)量和壓降均降低10%左右噪聲優(yōu)化：風(fēng)扇性能、瞬時漩渦分布

風(fēng)量(m3/h)壓降(pa)原始模型22971025優(yōu)化方案12232820優(yōu)化方案22070950方案1：風(fēng)扇內(nèi)部漩渦強度大大降低；方案2：風(fēng)扇內(nèi)漩渦強度變化不明顯原始模型優(yōu)化方案1優(yōu)化方案2增加整流網(wǎng)后風(fēng)扇內(nèi)部流線與葉片進(jìn)口角度吻合，流動分離變小，降低渦流、脈動壓力，從而降低氣動噪聲源的強度噪聲優(yōu)化：風(fēng)扇內(nèi)流線原始模型優(yōu)化方案2峰值頻率往高頻移動7葉片時峰值頻率處SPL高0.5dBA；由于70Hz、250Hz等頻率處噪聲均明顯降低，經(jīng)計算總聲壓級7個葉片比6個葉片低1.5dBA噪聲優(yōu)化：出風(fēng)口處聲壓級對比曲線（方案1）噪聲優(yōu)化：出風(fēng)口處聲壓級對比曲線（方案2）基頻處兩條曲線峰值分別為74.3dBA（原始）和72.9dBA（加濾網(wǎng)）帶濾網(wǎng)時峰值頻率（290Hz）處SPL降低1.4dBA；由于70Hz、250Hz等頻率處噪聲均明顯降低，經(jīng)計算總聲壓級降低2.5dBA目錄一、背景介紹二、主要工作1、流體仿真2、聲學(xué)仿真3、噪聲優(yōu)化三、工作成果四、存在問題五、后續(xù)工作三、工作成果:變流柜流體仿真結(jié)論（1）變流柜模型復(fù)雜，內(nèi)部包含幾千個部件以及大量碎面，模型外壁面包含大量孔結(jié)構(gòu)且存在不封閉流體空間，難以在較短時間直接提取CFD分析所需要的流體域，采用提取原模型的特征單元（包含變流柜的內(nèi)壁面以及內(nèi)部對流動影響較大的部件），重建變流柜內(nèi)部模型，實現(xiàn)較短時間構(gòu)建出變流柜原物理模型（2）為了保留翅片結(jié)構(gòu)，生成質(zhì)量高和數(shù)量相對少的網(wǎng)格，采取將翅片厚度和間隙按照同比例放大方法，不僅節(jié)約后續(xù)的CFD計算成本，而且能夠真實反應(yīng)翅片和電抗器對進(jìn)口氣流的阻礙作用（3）對濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)建立真實單元體模型，通過CFD流體仿真方法獲得不同風(fēng)量對應(yīng)的壓降，在后續(xù)變流柜CFD流體仿真中，將此作為多孔介質(zhì)處理，從而考慮其影響（4）風(fēng)扇區(qū)域旋轉(zhuǎn)效應(yīng)強，渦流多而亂，推薦采用RNG湍流模型和非平衡壁面函數(shù)，從而能更精確捕捉旋轉(zhuǎn)效應(yīng)三、工作成果:變流柜流體仿真結(jié)論（5）采用可壓大渦模擬，得到變流器的壓降與流量，經(jīng)與規(guī)格書對比，兩者差異不大，風(fēng)機(jī)與風(fēng)道匹配較好；（6）通過可壓計算得到變流柜模型壁面壓力不超過1公斤力，該壓力激起的振動不會對流場造成任何影響，無需在流場計算中考慮壁面振動，同時在振動分析過程中也不需要考慮氣動壓力的部分；（7）變流柜進(jìn)出口壁面速度相對較高，一般均不低于2m/s，由于風(fēng)道布置大量吸聲材料，不可避免減少流通面積，從而增大當(dāng)?shù)厮俣群退俣炔痪鶆蚨?，?dǎo)致大量渦流的產(chǎn)生。（8）風(fēng)扇是變流器氣動噪聲的主要噪聲源，也是聲壓級最大的區(qū)域所在，平板的葉型雖然成本低、但是氣動性能并不高，其主要原因是進(jìn)口的流動不均勻以及葉片前緣沖角過大三、工作成果:變流柜聲學(xué)仿真結(jié)論（1）提取氣動噪聲源時，不需從CFD的流動區(qū)域提取，只需從CFD的靜止區(qū)域里提取體聲源和面聲源，若從旋轉(zhuǎn)區(qū)域提取面聲源，噪聲數(shù)據(jù)會偏大10~20dBA（2）用于整柜風(fēng)機(jī)風(fēng)道氣動噪聲計算分析時，CFD需要用可壓縮模型來處理，即定義理想氣體材料屬性，當(dāng)采用不可壓縮模型時，噪聲數(shù)據(jù)大約偏小2~3dBA（3）整柜內(nèi)壁面含13塊吸聲材料區(qū)域，采用導(dǎo)納邊界能較好、方便的模擬吸聲材料吸聲效果，整柜內(nèi)吸聲材料對噪聲的吸收量大約為7~8dBA（峰值頻率處）（4）整柜進(jìn)口區(qū)域含多孔介質(zhì)，出口區(qū)域無多孔介質(zhì)；項目中試算了出口區(qū)域含多孔介質(zhì)時的頻譜曲線，考慮出口處多孔介質(zhì)時，峰值發(fā)生頻率會往低頻移動，且峰值降低1~2dBA（5）聲音主要從風(fēng)機(jī)處產(chǎn)生，主要噪聲源為風(fēng)機(jī)周期性的離散噪聲；風(fēng)扇區(qū)域產(chǎn)生明顯噪聲源，若風(fēng)機(jī)附近壁板隔聲量偏弱，噪聲會直接透射出去三、工作成果:變流柜聲學(xué)仿真結(jié)論（6