汽车交流发电机噪声模拟计算方法

摘要

本发明涉及一种汽车交流发电机噪声模拟计算方法,包括初始化基础数据，模拟计算区域设置及网格划分，采用基于有限体积法的商业CFD软件Fluent计算特定转速下发电机的非定常气动特性方程组，正确性验证，验证模拟数值计算结果的正确性,对该型交流发电机气动性能和噪声进行试验测量，根据模拟数值计算及实验实际验证的比对结果，进行交流发电机降噪结构优化设计。本发明研究分析主要气动噪声源部位的远场辐射气动噪声特性、交流发电机气动噪声预测的不同湍流模型、不同工况下的气动噪声时频特性等。并采用试验研究方法,对交流发电机气动噪声特性进行验证。在此基础上,对交流发电机进行降噪优化设计。

主权项

一种汽车交流发电机噪声模拟计算方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：初始化基础数据，车用交流发电机旋转速度最大设计限值为18000r/min,以前后端盖轴线方向为特征长度,得到外部流场的雷诺数Re>10e6；步骤二：模拟计算区域设置及网格划分，模拟的交流发电机内外尺寸与的实体相同,为交流发电机的CFD分析提供了高精度的分析基础，交流发电机表面网格最大尺寸为4mm,对流体影响明显区域,最大网格尺寸控制在2mm;前后扇叶结构复杂且高速旋转,最大网格尺寸控制在0.5mm之内并进行局部加密，忽略和简化交流发电机内部和外部复杂的结构细节；步骤三：采用基于有限体积法的商业CFD软件Fluent计算特定转速下发电机的非定常气动特性方程组，数值计算时,为了加快收敛速度,先进行稳态计算,再将稳态结果作为瞬态的初始条件，直到瞬态计算物理场稳定后，再开始用FW‑H方程计算声场并提取声源信息；步骤四：正确性验证，验证模拟数值计算结果的正确性,对该型交流发电机气动性能和噪声进行试验测量，包括交流发电机噪声特性试验、各测点声压级检验和频谱检验，比较模拟数值计算结果和实验实际测量结果，如果误差在可接受范围内，跳至下一步；如果误差在可接受范围外，则返回步骤二，重新计算；步骤五：根据模拟数值计算及实验实际验证的比对结果，进行交流发电机降噪结构优化设计。