風機氣動噪聲設計與仿真

目　　錄

　 前言
第1章　數學基礎
1.1　坐標系 2
1.1.1　直角坐標系 2
1.1.2　圓柱坐標系 2
1.1.3　球坐標系 2
1.1.4　空間坐標變換 3
1.1.5　時頻變換 3
1.2　矩陣和張量 4
1.2.1　矩陣是什么 4
1.2.2　應力張量 6
1.3　數學求解方法 7
1.3.1　微分方程 7
1.3.2　格林函數 10
1.3.3　無窮級數 15
1.3.4　傅里葉變換 18

第2章　風機基礎
2.1　翼型理論 24
2.2　翼型噪聲分類 26
2.2.1　邊界層噪聲 26
2.2.2　葉尖噪聲 29
2.2.3　尾緣噪聲 31
2.3　旋轉機械 32
2.3.1　歐拉公式 32
2.3.2　葉片設計方法 34
2.4　風機性能曲線 42
2.5　風機噪聲分類 43
2.5.1　風機來流噪聲 44
2.5.2　風機翼型噪聲 45
2.5.3　風機葉尖噪聲 48

第3章　湍流和漩渦
3.1　經典流體力學 50
3.1.1　無黏流體方程 51
3.1.2　黏性流體方程 54
3.1.3　邊界層方程 56
3.2　分子動理論 58
3.2.1　粒子動力學 58
3.2.2　壓力和速度 59
3.2.3　分布方程 60
3.2.4　玻耳茲曼方程 61
3.3　湍流求解 64
3.3.1　雷諾平均模型 64
3.3.2　大渦模擬模型 66
3.3.3　分離渦模型 69
3.4　漩渦 70

第4章　氣動噪聲
4.1　振動和波動 73
4.1.1　簡諧振動 73
4.1.2　一維波動方程 75
4.1.3　空間聲波方程與求解 77
4.1.4　湍流波和聲波 79
4.2　氣動噪聲聲類比方法 80
4.2.1　聲類比方法 80
4.2.2　渦聲理論 82
4.2.3　聲類比方法求解 83
4.3　氣動噪聲預測技術 84
4.3.1　翼型噪聲分類求和 86
4.3.2　流場仿真物理量判定 86
4.3.3　混合CAA 方法 87
4.3.4　直接CAA 方法 88

第5章　混合CAA方法應用
5.1　軸流風機建模 90
5.1.1　子午面定義 91
5.1.2　葉片角定義 94
5.1.3　葉片厚度定義 100
5.1.4　葉片模型輸出 101
5.1.5　風機模型制作 104
5.2　流場仿真計算 104
5.2.1　網格劃分 105
5.2.2　穩(wěn)態(tài)計算 114
5.2.3　瞬態(tài)計算 121
5.2.4　流場結果 127
5.3　聲場仿真計算 135
5.3.1　聲學建模 135
5.3.2　聲傳播求解 140
5.3.3　聲學后處理 154
5.3.4　聲學結果對比 158


第6章　直接CAA方法應用
6.1　軟件介紹 162
6.2　算例設置 165
6.2.1　公式腳本 166
6.2.2　軟件設置 169
6.3　結果分析 175
6.3.1　平均流場分布 175
6.3.2　瞬態(tài)流場分布 178
6.3.3　聲學統(tǒng)計分析 181
6.3.4　噪聲源分析 187
參考文獻 192