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船用柴油机增压器压气机高效工况气动噪声预测

2018-12-26戴武

成功 2018年10期

戴 武

渤海船舶职业学院 辽宁葫芦岛 125005

随着船用柴油机涡轮增压器压气机工作范围不断拓展,压比和流量日益提高,噪声问题也日益突出,有必要对船用增压器压气机的噪声进行深入研究。

1 增压器气动噪声理论研究

本文主要从离散噪声和宽频噪声两方面进行了归纳总结。(1)离散噪声。工作叶轮与叶片扩压器或蜗壳互相作用,以及旋转的叶轮与空气周期性相互作用,使得旋转机械内部流场的静压周期性变化,由此产生噪声,被称为离散噪声。当叶片旋转时,工作轮每一个叶片便会周期性通过一个固定点,此时便会产生周期性的脉动压力。此压力脉冲周期与在单位时间该点的叶片通过数目成反比,当对此脉动压力进行傅立叶变换后,可以将连续不断的压力分解成一个定值的压力和一系列以叶片通过频率为基频的正弦压力的和,其压力脉动强度够大,且其频率在2-20000Hz范围内离散噪声主要包括叶轮旋转的动静转子干涉噪声和自身噪声,通常由叶片与空气周期性互相作用等原因引起,并且与叶片通过频率和其谐次有关。1970年,Lowson推导由运动的点源产生噪声的计算公式,该方法将叶片离散成微元体,然后求解叶片微元上的积分,从而预测运动点源产生的声场。但是叶片的离散是十分困难的,特别是风机或压气机叶片在空间上是扭曲的,因此在噪声计算过程中很容易产生较大误差。此外,Lowson声场公式仅仅适用于自由声场,此方法无法考虑压气机和风机蜗壳以及蜗舌对声场的影响。……

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