吸葉機流道結(jié)構優(yōu)化與降噪研究.pdf

1、隨著人們生活水平的提高，噪聲污染已成為人們?nèi)找骊P注的問題。長時間暴露在高噪聲環(huán)境下會造成聽力損傷，人容易感到雙耳難受，甚至會出現(xiàn)頭痛等感覺。吸葉機作為一種手持式園林工具，在使用時需要工作者近距離長時間操作，因此其噪聲的大小直接影響使用者的舒適度，其主要噪聲源可分為機械噪聲、氣動噪聲、氣固耦合噪聲等，已有研究表明，其噪聲源中氣動噪聲所占比例較高，本文主要以其內(nèi)流場中的空氣動力噪聲為研究對象。
　　本文在保證吸葉機現(xiàn)有吹吸性能的前提下

2、，對吸葉機整機進行結(jié)構優(yōu)化與降噪分析，通過實驗與仿真試驗相結(jié)合的手段，融合聲學理論和算法優(yōu)化，最終確定優(yōu)化方案。
　　首先運用三維建模軟件UG建立吸葉機數(shù)值仿真三維模型，并運用網(wǎng)格劃分軟件HyperMesh將模型合理地劃分網(wǎng)格。運用CFD軟件Fluent研究風機內(nèi)流場數(shù)值模擬方法，確定風機內(nèi)部流場數(shù)值模擬的湍流模型、求解方法、噪聲模型等，得到風機內(nèi)部的速度場、壓力場，并計算噪聲測點的聲壓級。在半消聲實驗室中進行吸葉機的流場和噪聲測

3、試，獲得現(xiàn)有模型的流量、聲壓級、倍頻圖等數(shù)據(jù)，對比實驗結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果，驗證數(shù)值仿真方法的正確性。
　　將風機的流量和聲壓級為優(yōu)化目標，依據(jù)影響風機噪聲的主要因素，從葉輪中采用長短葉片、改變蝸殼出口結(jié)構、蝸殼采用變螺旋角設計、管道上加入阻性消聲器等方面進行低噪聲研究，并運用Fluent對所設計方案進行流場和噪聲的仿真模擬。由于優(yōu)化后吸葉機吹氣狀態(tài)下流量和風壓有較大幅度提高，因此在保證原始氣動性能不變的情況下，運用實驗與仿真相結(jié)合