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本文以壁挂式空调室内机的贯流风机为研究对象,主要采用数值模拟计算并结合实验研究的方法,研究了贯流风机内部流场和声场的特性以及它们的变化规律。为降低贯流风机的气动噪声,提出了采用多孔结构替代原蜗舌的改造方案。通过对比蜗舌结构改造前后风机的流场和声场,分析和验证多孔结构改造方案对降低贯流风机气动噪声的有效性。研究结果表明:贯流风机流场内部偏心涡区域的面积和位置对风机的气动性能有着决定性的影响,偏心涡区域面积越小,离蜗舌的距离越近,风机的流量越大,压力脉动幅值越小。对蜗舌部位进行多孔结构改造后,风机内部流场随流量系数及时间的变化规律与原风机基本相同,但变化幅度较小。
通过研究分析得出以下几点结论:首先,多孔结构对尺度小于其孔径的漩涡有吸收作用,孔径越大,其吸收的漩涡越多,风机内部流场的速度场越均匀;其次,多孔结构对低频离散噪声有吸收作用,吸声性能的好坏与该结构的吸声系数即孔径、孔隙率以及空气容腔的厚度有关。另外,综合考虑多孔结构对漩涡和噪声的吸收作用,验证了多孔结构对降低贯流风机噪声的有效性。但是在孔径过大的情况下,孔结构对流场的干扰以及部分未耗散掉的大尺度涡从多孔结构流出,都会为流场提供新的涡源,从而导致噪声反而比原风机高。因此,合理设置多孔板-容腔结构的孔径才能达到提高贯流风机效率,降低贯流风机噪声的目的。