大型船用轴流风机作为船舶舱室通风换气的关键设备,广泛应用于大型船舶舱室,向舱室内输送空气。气动噪声作为轴流风机的主要噪声源,成为评估风机性能的重要指标之一。因此,有效降低轴流风机的气动噪声十分必要。本文以某大型船用轴流风机为原型,运用数值模拟及实验的方法,研究了穿孔叶片对大型船用轴流风机气动性能及噪声的影响,并设计了一种新型叶片穿孔式轴流风机,分析了叶片穿孔式轴流风机噪声降低的主要机理,为降低大型船用轴流风机的噪声提供参考。本文的研究工作及成果主要有以下几个方面:1、选取UG NX7.0作为本文建模所采用的三维建模软件,介绍了软件的常用功能模块以及产品设计流程,并运用UG NX7.0软件对大型船用轴流风机叶轮进行三维建模。2、利用CFD软件建立了某型船用轴流风机内部流场的仿真模型,分析了转速1460rpm时,不同工况下轴流风机出口压力和效率随流量的变化关系,深入研究了叶轮区域的气体流动的压力和速度的分布、形成过程及相互关系。分析发现,在叶片叶顶区域,由叶顶间隙涡形成的叶顶间隙噪声是该轴流风机的主要气动噪声源;湍流强度与声功率级具有较为一致的分布趋势,湍流强度是影响噪声分布的重要因素。3、在前文稳态计算的基础上,对大型船用轴流风机进行了穿孔设计,建立非稳态计算模型,通过数值模拟确定了最佳的穿孔参数,同时研究了穿孔参数对于噪声降低的影响,发现随着穿孔直径的增加,总噪声级呈波动分布特性,而当穿孔直径确定时,总噪声级随着穿孔偏转角的增大而降低,呈线性变化规律;根据声波的相干性,可以用声波的干涉现象来合理解释这一现象。并搭建了大型船用轴流风机的性能测试实验台和噪声测试系统,对风机性能及噪声进行了测试,通过分析,验证了仿真模拟的结果。4、通过对风机内部流动特性及监测点处噪声频谱的分析,研究了叶片穿孔式大型船用轴流风机的降噪机理。通过对风机流道内部流线分布、叶片表面静压分布、流场内部涡量分布、流道内噪声分布及叶顶间隙处噪声频谱的分析可以发现,穿孔后,风机内部流场的流动有所改善,抑制了流动的分离和回流的产生,并抑制了叶片尾缘的涡流脱落,从而噪声降低。