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由于現有的計算技術限制,風機氣動噪聲的數值預估是非常困難的。對于單個離心葉輪,已知其最主要的氣動噪聲源是葉片尾緣渦脫落導致的葉片表面壓力脈動。基于Lee(1993)的軸流風機尾流噪聲模型,提出一種可適用于離心葉輪尾流噪聲數值預估方法。它包括三項主要工作:首先利用商用CFD軟件Fluent對葉輪內的三維流場進行了數值模擬,并對所得氣動性能進行實驗驗證;然后對葉片尾緣附近的速度剖面進行分析,提取出吸力面和壓力面兩側的邊界層厚度;最后,根據改進的噪聲預估模型對葉輪的總聲壓級進行數值預估,在設計工況附近所得結果與實驗值相比誤差小于3dB。
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通過研究風力機尾流速度型的分布形態,引入二項分布方程并將其轉化為高斯分布方程,基于Garrad Hassan的風力機尾流實驗,建立一個預測風力機遠尾流速度型的工程模型。按照建模的實驗條件,對引入致動盤方法的流場求解附帶可實現k-ε湍流模型的軸對稱不可壓Navier-Stokes方程,對比分析CFD計算結果和建模結果。通過與實驗結果和CFD結果的比較分析,驗證本風力機尾流模型的有效性。
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