万剑峰， 杨爱玲， 戴 韧

（1.上海理工大学 能源与动力工程学院，上海200093；2.河南理工大学 机械与动力工程学院，河南焦作454000）

风机叶轮的气动噪声包括离散噪声和宽频噪声.离散噪声来自于旋转叶片周期性击打气流，它是以叶片通过频率为基频的气动噪声.宽频噪声主要来源于叶片表面的气流压力脉动.

叶片表面的气流压力脉动（声源）主要来自3个部分：来流冲击前缘的压力脉动、尾缘涡脱落形成的压力脉动［1］和叶片表面分离涡产生的压力脉动［2］.Fukano等［3］建立了叶片表面附面层尾缘涡脱落引起的升力脉动的声能量预测模型.Brooks［4］测量了3类声源形成的噪声，统计后建立了噪声预测的半经验公式.Tomimatsu等［5］和 Nakano等［6］通过实验研究了不同叶型下攻角对分离涡产生的噪声影响.居鸿宾等［7］通过实验研究了风机的气动声场，得到宽频噪声来自于紊流边界层和尾缘涡脱落，并分析了尾迹特性.Gaster［8］通过模拟和实验发现，在低雷诺数（＜106）下，叶型表面出现分离，表面压力脉动出现较大变化.

目前，对风机噪声机理的研究基本源于对实验结果的关联分析，限于实验能力，尚无能力得到流场结构与气动噪声的直接关联.采用直接模拟（DNS）来计算气动噪声（CAA）在理论上是可行的，但是限于当今计算机条件，目前还难以实现.大涡模拟（LES）具有模拟大尺度分离涡流和非定常湍流的能力，成为当前研究气动噪声机理的基本途径［9－10］.

如果计算流体力学软件（CFD）能比较准确地模拟湍流的脉动与……