大咖带你走进入流体仿真世界—-空气净化器风机降噪

本期文章由智造舍的舍友“乐知者 ·余川流”带来干货分享,带你遨游流体仿真世界,给你揭开流体的神秘面纱。


一、原始模型和目标


风叶尺寸:225×119mm;

转速1350rpm,实测风量500m3/h;

出风静压0Pa;

噪音实测值49.1dB(A) ;

目标:风量保持不变,降低噪音2.5dB(A)以上,无异音。

二、原始模型仿真分析结果


机组整体流线图

出口流量监控曲线图

转速为1350rpm时,风量计算结果约为504.1m3/h(实测500.1m3/h),与实测数据吻合,误差0.82%

过滤芯表面速度云图

过滤芯表面风速自上而下呈现出从大到小分布,顶部速度最大,越远离风叶速度越小;机组正面外壳没有设计进风格栅,因此正面底部存在大面积低速区域.

风机区域流线图

风罩出口区域速度云图

风罩中间大面积的圆盘结构,使得气流只能从风罩四周流出,同时出风面积较小,出流速度超过10m/s,过高的流速将产生明显的冲击噪声。

顶罩出风区域速度云图

气流流过顶罩时,受到上游风罩中间圆盘结构的影响,出现顶罩中间气流速度低、周围速度过高的分布规律。

叶道内部速度矢量图(截面已做扭曲处理)

风叶内部出现明显的边界层分离现象,二次流将堵塞风叶流道,降低流量,同时产生涡流噪声。

三、优化方案


风叶尺寸由225×118mm更改为233×128mm;

去掉部分风叶后盘;

叶片采用不等距分布

风道泡沫采用倒锥形结构;

风道泡沫全新设计截面。

中间圆盘直径减小5mm


优化后仿真分析结果

出口流量监控曲线图

优化方案转速从1350rpm降至1150rpm ,风量计算结果约为506.9m3/h(原仿真结果约为504.1m3/h )

风罩出口区域速度云图

顶罩出风区域速度云图

通过优化风道结构,使得经顶罩区域的气流速度降低,高速区域面积减小

叶道内部速度矢量图

优化后风叶内部流动改善、边界层分离减少、做功能力提升、涡流噪声降低。

四、测试对比


优化方案同风量下的噪音,比原始方案降低3dB(A)左右。


感谢“乐知者·余川流”为舍友带来这期精彩分享

后面他还带来更多的流体仿真知识分享欢迎大家持续关注。



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