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转子式机油泵内部流动诱导噪声的数值模拟研究
| 论文题名： | 转子式机油泵内部流动诱导噪声的数值模拟研究 |
| 关键词： | 转子式机油泵;流动诱导噪声;数值模拟;声学有限元;汽车发动机 |
| 摘要： | 随着国家对汽车噪声法规的要求越来越严格，机油泵噪声作为汽车发动机主要噪声来源之一，逐渐引起了研究人员的关注。转子式机油泵工作时，内外转子的平滑接触使得其机械噪声相比齿轮式机油泵降低很多，因此对转子式机油泵的流体噪声进行研究显得尤为关键。 本文以湖南省自然科学省市联合基金项目(12JJ9015)“基于声-振耦合的转子式机油泵噪声控制机理研究”为依托，基于声学有限元和无限元法，采用CFD软件和声学求解软件耦合的方法，对转子式机油泵内部流动诱导噪声进行数值模拟研究。本文的主要创新点和研究成果如下: (1)基于气动声学的Lighthill方程和在考虑流体流动固体边界条件影响下的FW-H方程，分析研究了机油泵内部流体流动的三种声源，得出单极子声源和偶极子声源是转子式机油泵内部流动诱导噪声的主要声源。 (2)结合泵类机械专用CFD软件PUMPLINX和声学软件ACTRAN的特点建立了转子式机油泵流动声场模型，并对转子式机油泵的内部流场进行三维非定常数值仿真，得到了不同转速下的流量特性、静压分布特性、涡量分布特性和压力脉动统计分析。利用Lighthill声类比法提取声源，并采用傅里叶变换将时域数据转换为频域数据，对泵内辐射声场进行仿真计算，得到了泵内声源的分布及各监测点的声压值。 (3)依据仿真结果分析转子式机油泵内部流动诱导噪声产生的原因，提出了增加内外转子的齿数、开卸荷槽、减小进油阻力和提高内外转子的配合精度等降低噪声的方法。通过试验验证了增加内外转子的齿数可以降低转子式机油泵内部流体流动诱导的噪声。 |
| 作者： | 刘亚飞 |
| 专业： | 动力工程 |
| 导师： | 蔡皓;胡辽平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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