工業(yè)離心風(fēng)機噪聲主要是氣動噪聲，其中占主導(dǎo)地位的是氣流作用在葉片和蝸殼上的脈動壓力引起的偶極子噪聲，它是由葉片通過頻率（BPF)的離散噪聲和旋渦、湍流引起的寬帶噪聲組成。前者是離心風(fēng)機的主要噪聲源，它是由流出葉片的高速氣流(discharge)沖擊蝸殼蝸舌，在葉片和蝸舌上產(chǎn)生很大的脈動壓力造成的，其噪聲頻率為風(fēng)機葉片數(shù)和轉(zhuǎn)速的乘積。本文只討論工業(yè)離心風(fēng)機的BPF噪聲預(yù)估。近年用計算航空聲學(xué)（CAA)方法預(yù)估離心風(fēng)機BPF噪聲已有多篇文獻報道，但實測和預(yù)估誤差普遍很大，無法具體應(yīng)用。這里有預(yù)估方法問題，也有預(yù)估和噪聲實測數(shù)據(jù)對比不合理問題。

本文先按照風(fēng)機噪聲測試標(biāo)準(zhǔn)，對7-27No.8風(fēng)機用進氣法，在風(fēng)機出口距中心lm、45°方向測得BPF噪聲的聲壓級，再按實測流量和轉(zhuǎn)速，采用FLUENT軟件對非定常雷諾平均N-S方程和RNGk-s湍流模式進行九洲風(fēng)機整機流場數(shù)值模擬，再用自編軟件從中讀取數(shù)據(jù)，得到葉片和蝸舌上的脈動壓力作為聲源并對FW-H方程求解聲場，得到測試場點的BPF預(yù)估聲壓級，二者進行比較，希望能有較好吻合。

一、預(yù)估噪聲的CAA方法和測試方法簡介

采用FLUENT軟件對非定常雷諾平均N-S方程和BNGA-s湍流模式進行風(fēng)機流場數(shù)值模擬的整機計算域如圖1和圖2所示，葉輪網(wǎng)格分別如圖3所示。7-27風(fēng)機整機網(wǎng)格數(shù)138.8萬。采用定常雷諾平均N-S方程和RNGk-s模型的穩(wěn)定解作為非定常雷諾平均N-S方程和RNGk-e模型計算的初始場，當(dāng)風(fēng)機的扭矩和全壓隨時間呈現(xiàn)周期性的變化，認(rèn)為非定常計算的流場已達周期解，然后提取一個葉輪周期的時間長度，每隔一個時間步從非定常計算流場中導(dǎo)出葉片壓力邊、葉片吸力邊和蝸舌表面的壓力分布信息，即各個聲源面的壓力隨時間的變化信號，將其輸入自行編制的軟件，先進行FFT變換，提取BPF聲源信息，再求解FW-H方程，便可得到葉片和蝸舌BPF聲源輻射的離心風(fēng)機的聲場，進行BPF離散噪聲的場點聲壓級的預(yù)估。需要指出：這個求解FW-H方程的軟件是經(jīng)過嚴(yán)格考核，又用于6-41風(fēng)機的BPF噪聲聲功率預(yù)估，得到測試證實。所以自編FW-H方程求解軟件是準(zhǔn)確、可信的。

噪聲測試方法采用風(fēng)機行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GB-2888—91,聲場的測點是風(fēng)機出口45°方向、離中心距離lm處，采用BK3560B-Pulse多通道分析系統(tǒng)測量其1/24倍頻程噪聲聲壓級頻譜和分辨率為1Hz的各頻率的聲壓級，現(xiàn)場測試照片如圖4所示。

二、7-27No8風(fēng)機的BPF預(yù)估噪聲和實測數(shù)據(jù)比較

1、7-27風(fēng)機的預(yù)估BPF噪聲

采用FW-H方程求解程序可得到實際測點的BPF離散噪聲的頻率為398.65Hz，各個聲源引起的聲壓級及總聲壓級，葉片聲源貢獻的測點聲壓級為78.5dB，蝸殼貢獻為72.4dB總聲壓級為79.5dB,說明對測點聲壓級的主要貢獻是葉片聲源。這是因為5-49九洲普惠風(fēng)機的風(fēng)舌間隙很大，達10%,所以不僅是總的離散噪聲小，而且主要貢獻是葉片提供的。

2、7-27風(fēng)機BPF噪聲實測與數(shù)值預(yù)估比較

實測得到的測點在BPF附近的分辨率為1HZ的聲壓級，最大值在399Hz處的77.8dB，前者為BPF噪聲的實測頻率，它和預(yù)估值398.65Hz相等。

三、結(jié)束語

本文給出CAA聲學(xué)預(yù)估BPF噪聲方法，并對7-27No.8風(fēng)機進行BPF噪聲的預(yù)估和現(xiàn)場實測，對比結(jié)果BPF噪聲二者完全相同，比噪聲預(yù)估值髙0.7dB，符合也很好，證實了本文方法可用于風(fēng)機現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)的預(yù)估，有實用價值。

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