张亚东， 董大伟， 闫　兵， 张继业， 王媛文

(1. 西南交通大学 牵引动力国家重点实验室，成都　610031； 2.西南交通大学 机械工程学院，成都　610031)



车用交流发电机气动噪声数值分析

张亚东1， 董大伟2， 闫兵2， 张继业1， 王媛文2

(1. 西南交通大学 牵引动力国家重点实验室，成都610031； 2.西南交通大学 机械工程学院，成都610031)

摘要：以某型车用交流发电机(也称爪极发电机)为研究对象，采用计算流体力学技术对交流发电机的空气动力学特征进行了三维非定常数值模拟，应用滑移网格技术和大涡模拟方法对交流发电机进行气动噪声特性研究。得到大涡模拟在交流发电机噪声数值预测方面其主要阶次和对应的幅值与试验对比有很好的一致性；前后扇叶为该型交流发电机的气动噪声声源；第6、8、10、12和18等阶次为该型交流发电机的主要气动噪声成分。在数值模拟基础上，以低噪声、高流量为优化目标，对交流发电机前端盖径向栅格分布角度进行气动噪声优化设计及降噪研究。得到前端盖径向栅格倾斜40°分布角度时交流发电机远场气动噪声最低、质量流量最大。所得研究成果可为车用交流发电机的气动性能和高转速下噪声的改进提供一种切实可行的参考依据。

关键词：风扇；交流发电机；气动噪声；大涡模拟；宽频带噪声源模型；Lighthill声学比拟理论

车用交流发电机是通过皮带轮连接发动机把机械能转化为电能的装置。交流发电机在正常运转状态下，噪声源复杂，主要噪声为机械结构噪声、电磁噪声、耦合噪声(即气体和固体弹性系统相互作用产生的噪声)和气动噪声4部分。……