牛晓飞，王勋年，李 勇，*

(1. 温州大学 机电工程学院，温州 325035；2. 中国空气动力研究与发展中心 空气动力学国家重点实验室，绵阳 621000)

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对于传统汽车来说，发动机的轴流冷却风扇是汽车噪声的主要来源之一。冷却风扇工作时，气体从散热格栅轴向进入叶轮，受到叶轮上叶片的推挤而使气体的能量升高，然后从发动机间隙排出。风扇噪声随着转速的变化而变化，当转速增大一倍时，其噪声可增加11～17 dB[1]。通常在低转速时，风扇噪声比发动机本体噪声低，但是在高转速时，风扇噪声往往成为主要甚至最大的噪声源。

冷却风扇的噪声一般包括气动噪声、振动噪声和电磁噪声等。随着风扇制造工艺的进步，风扇转动产生的振动和电磁噪声逐渐减小，而气动噪声逐渐占据主导地位。来自低速冷却风扇的声辐射一般可分为单音噪声和宽带噪声两部分。宽带噪声与湍流流动有关，湍流流场产生的声辐射分布在整个频谱中。单音噪声可能来源于畸变进口气流中的涡流[2-5]与旋转叶片之间的相互作用或者转子尾流与下游静子/支柱的相互干扰[6-8]，在频谱上表现为离散特性。

对人耳来说，单音噪声的出现比同等声能级的宽带噪声更令人讨厌。为了抑制风扇旋转产生的离散噪声，学者们进行了一系列的研究。Fitzgerald和Lauchle[9]使用喇叭口来消除进口气流畸变，通过改变下游支柱的尺寸来减少转子与静子之间的相互作用。孙晓峰等[10]采用管道声学模型计算了上游转子尾迹与下游静子相互作用产生的干涉噪声，发现转子与静子之间的距离对噪声值有较大的影响，尤其对于BPF（叶片通过频率）的高次谐波，噪声值随距离的减小比BPF更加显著。……