某车型空调HVAC总成气动噪声的分析与研究

汽车空调HVAC总成的气动噪声是汽车空调系统主要噪声来源之一。本文分析了HVAC总成的气动噪声的产生机理,并对某车型HVAC总成的气动噪声表现进行了性能改进。建立了HVAC内部流场仿真模型,并通过修改空调分配箱壳体与鼓风机蜗壳的结构型线,调节模式风门的位置来优化内部流场。结果表明:优化后HVAC总成的气动噪声表现明显优于原状态;实车上使用频次较高的吹面、除霜模式下的噪声声压级,相比原状态分别降低2.3 dB(A)、3.3 dB(A),降噪效果显著。

汽车外后视镜造型对气动和噪声影响的风洞实验研究

为降低由汽车后视镜带来的气动噪声,本文以一简化汽车外后视镜模型为基础模型,提出3个不同造型改进方案:A造型模型镜身倾斜15°;B造型模型镜身倾斜30°;C造型模型将原圆柱形底座改为椭柱形底座。对4款造型外后视镜模型进行风洞实验研究,分析流场、空气阻力和壁面脉动压力随造型改变的规律。气动特性(流场和阻力)采用粒子图像测速仪(PIV)和六分量动态天平测量,声学特性采用壁面麦克风对侧窗平板的湍流脉动进行测量。研究结果表明:3个造型改进方案均可在不同程度上改善外后视镜尾迹区域流场品质,有效降低空气阻力和气动噪声。其中B模型阻力系数较基础模型降低18.4%,壁面脉动压力总声压级在中低频段可降低4.6 dB;C模型可降低阻力系数7.5%,总声压级可降低4.3 dB。

数值仿真生成的汽车后空调气动噪声预测及评价

为解决需要项目开发后期样车完成后才能进行整车空调气动噪声性能测试及评价的滞后性问题,针对某SUV整车后空调高档范围工作产生的气动噪声,提出了一种基于空调整车计算流体动力学和FW-H声类比方程的气动噪声仿真计算分析和神经网络的主观评价预测方法。首先采用计算流体动力学和FW-H声类比相结合的方法仿真计算和验证后空调高档运行时车内产生的气动噪声特性;然后将仿真得到的时域气动噪声样本转化成声频格式,并开发GUI程序界面进行噪声样本主观评价和客观参数计算;最后建立基于遗传算法优化的主客观映射神经网络预测模型以实现车内后空调气动噪声性能的预测评价。仿真计算及预测评价结果表明:该方法计算的气动噪声仿真误差在10%以内,主观预测误差在0.5分以内,可有效指导汽车空调气动噪声性能的前瞻性预测开发。

关于高速车辆内部气流噪声计算方法的研究

高速车辆的气流噪声是随现代科技高度发展而产生的新问题。此文在风洞实验的基础上 ,分析了气流噪声向车内传播的基本途径 ,并采用了边界元 (BEM )和统计能量分析 (SEA)相结合的方法 ,针对桑塔纳缩尺模型 ,对由车外脉动压力诱发产生的模型车内气流噪声的大小进行了理论计算 ,跟风洞实验结果相比 ,吻合较好。

乘用车暖通空调风道气动噪声模拟研究

采用大涡模拟模型(LES)计算了某汽车暖通空调风道的瞬态流场,然后应用L ighth ill-Curle声学理论,采用FW-H声学模型,预测了其噪声特性。与试验结果对比表明,用CFD方法预测暖通空调系统管道气动噪声有一定精度,分析结果可用于改进空调系统的气动噪声性能。

基于统计能量法的汽车风噪传播特性分析

以某款实车为研究对象,结合风洞试验、计算流体力学(CFD)和统计能量分析方法(SEA),获取该车在140km·h-1下的外部脉动压力和声场输入,建立较为准确的SEA模型,探索车外空气脉动及其产生的气动噪声向车内的传播特性.研究表明,车内气动噪声主要来自于车窗、前后风挡;车外脉动压力远大于声场,但声场主导中频偏高频车内噪声,脉动压力在中频偏低频作用明显;风挡向车内的声能传播,主要以车外空气脉动激发的振动传递为主.

高速车辆内部气流噪声的统计能量分析

在风洞试验的基础上 ,分析了气流噪声向车内传播的基本途径 ;根据统计能量分析 (SEA)理论 ,建立了车辆模型的固体传声和泄漏声 SEA模型 ,确定了模型各子系统的 SEA参数 ;通过编程求解 ,对由车外脉动压力诱发产生的车内气流噪声进行了理论计算 ,与风洞试验结果相比 。

汽车空调风道气动噪声仿真方法研究

为寻求汽车空调风道气动噪声一种高效高精度的仿真方法,基于德国整车企业联合发布的标准风道模型,对比研究了声类比法、直接模拟法和联合仿真分析法的优劣,并重点分析了声源面对声类比法精度的影响。首先,采用RNG湍流模型与SST k-ωDES模型分别对其稳态流场与瞬态流场进行求解,然后采用声类比法、直接模拟法和联合仿真法分别求解远场辐射噪声问题,仿真与试验结果表明:RNG湍流模型捕捉的风道内时均流场特征与PIV测量结果基本吻合; SST k-ωDES模型求解的风道内壁面脉动压力频谱仿真值与试验值基本一致;而在常用的几种仿真方法中,以出风口处环绕射流的可穿透面为声源面的声类比法求解精度最优。

高速车辆气流噪声的试验研究

在分析了车辆气流噪声与表面脉动压力关系的基础上,在风洞中对车辆表面脉动压力的分布、频率特性及速度特性进行了试验研究。结果表明:由于气流在A立柱后产生分离并形成螺旋向上的纵向涡,使得在前侧窗附近的表面脉动压力明显地高于其他区域,成为主要的噪声源区之一;车辆表面脉动压力的能量与气流速度的4次方成正比;车辆表面脉动压力的幅值在低频率时较大,并随频率的增大而减小。比较了不同形状的A立柱对侧窗表面脉动压力的影响,对降低汽车气流噪声作了初步探讨,发现A立柱形状与脉动压力的特性关系不大,但对脉动压力的大小影响较大。

流固耦合作用对汽车侧窗气动噪声的影响

气动噪声是高速行驶下汽车的主要噪声源,在组成气动噪声的三部分声源中,偶极子声源占主导地位,而偶极子声源又取决于车身表面脉动压力。应用双向流固耦合方法对汽车的表面脉动压力进行数值计算,利用CFX软件进行流场计算,ANSYS软件进行结构计算,以MFX-ANSYS/CFX为数据耦合平台,采用双向同步求解的方法,对流场和侧窗结构响应进行联合求解,并将耦合前后的计算结果与风洞试验进行对比。结果表明,流固耦合作用使得流场压力脉动增强,且车速越高,流固耦合作用对气动噪声的影响越大;与非耦合数值计算相比,耦合计算结果更接近试验值,具有更高的准确性。

高速汽车侧窗气流噪声模拟

汽车高速行驶条件下,气流噪声成为了主要的噪声源。在组成气流噪声的三部分中,偶极子源噪声占主导地位,而偶极子源噪声又取决于车身表面脉动压力。利用fluent软件,采用大涡模拟(LES)方法,对汽车模型的表面脉动压力进行数值模拟,计算所得脉动压力值与试验测试值基本吻合。对模型的挡风玻璃、A柱和C柱都进行修改,并对侧窗脉动压力值进行模拟计算。模拟仿真表明,汽车挡风玻璃圆弧化和A柱的圆角化有利于降低侧窗脉动压力值,但是C柱的圆角化并不能够降低侧窗脉动压力值,反而会增加侧窗后半部分的脉动压力值。

空调通风系统管道气动噪声分析

针对船舶通风空调系统的管道噪声问题,分别利用CFD进行流体动力学仿真和FEM进行声学有限元仿真分析,结果表明,管道气动噪声的生成原因是大量不规则湍流运动形成负压区并生成气流漩涡和回流,从而造成变化剧烈的压力脉动。模拟中以等效壁面偶极子声源的方式计算辐射噪声,通过分析出口的声压级频率响应判断管道气动噪声是噪声能量主要集中在中低频的宽频噪声,管道内流速和内部结构变化是影响噪声大小的主要原因。

利用旋度函数对汽车后视镜根部形状进行低噪声优化改进的研究

利用频域的旋度函数来指导汽车后视镜根部截面形状的低噪声优化改进，取得了降低脉动压力级近１０ ｄＢ左右的效果。

车辆内部气流噪声预测方法

在风洞实验的基础上，提出了气流噪声向汽车内部传播的理论模型。采用格林函数法，研究了车外脉动压力透过板壁和孔隙向车内传播的途径，分析了板壁的振动和车内声场之间的耦合关系，给出了由外部脉动压力计算车内声场的计算公式。

三通管件气动噪声不同计算方法的比较与探究

由风管及局部构件中气流所产生的气动噪声一直是空调风管系统面临的主要问题之一,在系统设计阶段对管件中的气动噪声进行准确计算具有重要工程意义。对比我国与其他国家指导规范中空调风管系统气动噪声计算的相关内容后,发现主要差异集中于三通管件处气动噪声的计算。为探究各计算方法的准确性,对三通管件的气动噪声进行了测试和数值模拟。通过实验研究发现根据《ASHRAE Handbook》中噪声算法所得结果与实测数据更为接近,数值模拟也得到相似结果。同时,实验与模拟中均发现干管出口端噪声水平低于支管出口端,这与《ASHRAE Handbook》所述矛盾。故认为《ASHRAE Handbook》中三通气动噪声算法更准确,但其对干管出口端噪声的描述存在问题。

内部声激励对汽车减阻降噪的研究

减小汽车行驶中的空气阻力，抑制行驶时的气动噪声具有十分重要的意义。汽车车身模型风洞实验表明，用内部声激励可获得有效的减阻效果，而且还能起到抑制气动噪声的效果。实验得出声激励的频率、强度、位置等参数与减阻率的关系，以及有、无声激励时模型表面压力系数分布情况，还得到了声激励对气动噪声频谱特性影响的有关规律。

用边界元法计算高速车辆内部气流噪声

车内噪声严重影响了车辆乘坐的舒适性 ,同时由于气流噪声随车速的六次方增长 ,故随着高速公路的不断新建以及车速的不断提高 ,研究和降低气流噪声已成为控制高速车辆车内噪声的关键之一 笔者在风洞实验的基础上 ,首先分析了气流噪声向车内传播的基本途径 ;然后利用边界元理论 (BEM ) ,建立了车内声场的边界积分方程 ,并利用三角形线性元对该边界积分方程进行了离散 ;最后通过MATLAB编程求解 ,对由车外脉动压力诱发产生的车内气流噪声的大小进行了理论计算 ,与风洞实验结果相比 。

整车环境下汽车空调系统气动噪声分析

针对汽车空调(Heating,Ventilation,and Air-Conditioning,HVAC)存在噪声过大导致舒适性较差的问题,通过试验为主、数值仿真为辅的方法对整车环境下空调系统气动噪声进行了研究。研究发现,空调系统产生的气动噪声呈宽频噪声特性。整车环境下空调系统辐射出来的噪声量级比自由场环境高11.7 d B(A),声压级较大的频带更宽,呈现出明显的混响场特征。在空调风机转速为7档、内循环工况时,测点C处的总声压级高达67.9 d B(A),超过企业内部标准要求1.9 d B(A)。风机是主要噪声源,应在后期降噪中加以控制。由于乘员的阻挡和衣物的吸声,乘员舱空间缩小,坐有乘员时相同测点的总声压级小1.5 d B(A),在125 Hz以上各频率段的声压级均有不同程度的降低。文中研究可为明确空调系统在乘员舱的声辐射特性和空调系统噪声控制提供参考。

关于桑塔纳轿车后视镜产生的车外气流辐射声的研究

本文根据Lighthill的声模拟理论推导了轿车高速行驶时产生的外部气流辐射声的计算方法。通过风洞试验研究了桑塔纳轿车后视镜产生的脉动压力场的分布情况,测出在相当于90km/h的车速下,作用在车身表面的脉动压力级最大处达132.5dB。最后,用本文导出的计算方法求出了当车速为146km/h时,单由后视镜产生的距轿车中心7.5m处的外部气流辐射声即已超过60dB。

轿车后视镜气动噪声的研究

以某国产两厢轿车为原型构建模型,使用GAMBIT软件分别建立侧窗全连接与半连接两种后视镜模型,利用FLUENT模拟二种不同速度下后视镜产生的气动噪声。对比分析得出:速度越大,气动噪声越大;后视镜侧窗全连接方式的影响明显大于半连接方式。结果表明改变后视镜结构,对于降低气动噪声,减少噪声污染有着重要的意义,为后视镜的结构设计提供理论依据。