基于STAR CCM+的轴流叶片弯掠对气动性能影响的研究

轴流叶片弯掠设计可以改善风机流场,优化轴流风机的气动性能。为了探究叶片弯掠设计对风机气动性能的影响,用控制曲线描述轴流风机翼型参数和弯掠值沿着叶高方向的变化,实现了轴流叶形的参数化。在STAR CCM+软件中建立CFD模型,对不同弯掠组合的轴流风机的气动性能进行数值模拟,对叶片表面静压分布以及风机静压-风量性能曲线进行了分析,讨论了轴流叶形弯掠设计对风机气动性能的影响,为轴流风机的优化提供了依据。

轴流风机非稳态气动声学建模及分析

轴流风机作为应用广泛的流体机械,其声学性能逐渐受到人们重视。本文以某轴流风机为研究对象,结合计算流体力学和计算气动声学理论对轴流风机的声场进行数值模拟,利用雷诺时均(RANS)模型进行稳态流场模拟,通过在风机进口、出口和叶片表面上布置监测点,研究了风机在近场流域内的声源分布特性及声场变化趋势;利用大涡模拟(LES)非稳态流场和Ffowcs Williams-Hawkings声类比模型结合的方法,通过在风机流场外设置声接收器,对流域外的声场进行积分预测,同时,本文进行了相关实验,验证了数值仿真的准确性。研究发现,轴流风机的主要噪声来自偶极子源,主要原因是由于压力梯度的变化;近场中,风机的噪声在靠近叶片的地方出现相对较大的声压,噪音通过远距离的传播,声压在全频段上整体减小,但衰减趋势不变。