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涡轮增压器噪声数值仿真及实验研究
| 论文题名： | 涡轮增压器噪声数值仿真及实验研究 |
| 关键词： | 汽车;涡轮增压器;噪声问题;数值仿真;流动特性 |
| 摘要： | 随着内燃机增压技术的广泛应用，涡轮增压器的噪声问题受到越来越多的关注，良好的声学性能已成为评价一款涡轮增压器的重要指标之一。因此，进行涡轮增压器噪声的研究很有必要。本文从理论、试验、仿真三方面分析了影响涡轮增压器噪声的主要因素，旨在为今后涡轮增压器噪声的分析、控制以及涡轮增压器的改型设计、优化提供经验。 本文首先对某款整车使用的涡轮增压器产生的异响问题进行了试验研究，采用西门子公司的LMS Test.lab噪声测试系统对涡轮增压器噪声进行采样处理，得到涡轮增压器噪声频谱图，并与振动信号处理后得到的频谱图进行对比分析，确定了解决异响的方向和方案。 其次，本文采用CFD软件进行了压气机定常流场和瞬态声场的仿真，采用叶轮机械流场仿真软件Numeca进行了涡轮增压器压气机定常流场的研究，通过仿真得到的map图与压气机实验得到的map图对比，验证了数值仿真的可靠性。通过定常流场后处理云图，得到了压气机和叶轮部位的速度场和压力场，着重分析了气流分离产生部位的流场。在瞬态声场的计算中，采用Star-ccm+软件进行了压气机瞬态工况的模拟，分别使用Star-ccm+中的Curle噪声源模型和Proundman噪声源模型对涡轮增压器压气机可能产生气动噪声的噪声源位置进行了预测，在压气机内部布置了11个压力监测点，监测压气机内部流场在这些位置处的压力脉动情况，确定了压气机进口段是该增压器气动噪声的主要噪声源。 最后，本文分析了油膜涡动形成的机理和控制措施。使用转子动力学软件Dyrobes对转子系统原方案与新方案进行了对比分析，为改善油膜涡动噪声采取了调整内外油膜间隙以及开油槽等控制措施，为改善不平衡噪声采取了对转子进行更高精度的动平衡等措施。 通过再次进行增压器噪声对比试验结合人员主观感受判断，此款增压器哨声异响问题得到有效解决。 |
| 作者： | 和法贵 |
| 专业： | 动力工程及工程热物理 |
| 导师： | 王桂华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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