吉林大学学报(工学版) ›› 2013, Vol. 43 ›› Issue (06): 1453-1458.doi: 10.7964/jdxbgxb201306003

• 论文 • 上一篇    下一篇

燃料电池车用旋涡风机气动噪声及影响因素

左曙光, 韩惠君, 苏虎, 韦开君, 赵愿玲   

  1. 同济大学 新能源汽车工程中心, 上海 201804
  • 收稿日期:2012-07-03 出版日期:2013-11-01 发布日期:2013-11-01
  • 作者简介:左曙光(1968-),男,教授,博士生导师.研究方向:汽车系统动力学,振动与噪声控制.E-mail:sgzuo@tongji.edu.cn
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目(51075302);高等学校博士学科点专项科研基金项目(20100072110027).

Analysis of aerodynamic noise and influence factors of a regenerative blower used in air supply system of fuel cell cars

ZUO Shu-guang, HAN Hui-jun, SU Hu, WEI Kai-jun, ZHAO Yuan-ling   

  1. Clean Energy Automotive Engineering Center, Tongji University, Shanghai 201804, China
  • Received:2012-07-03 Online:2013-11-01 Published:2013-11-01

RICH HTML

0   

PDF (PC)

687

摘要：

建立了旋涡风机二维CFD模型,对其内部流场及远场气动噪声进行了计算。计算结果表明:旋涡风机噪声频谱中的42倍频与风机入出口的叶片数目以及隔板与叶轮间的径向间隙均有关。径向间隙大于0.5 mm或小于0.5 mm时,旋涡风机产生的噪声峰值频率是不同的。然后,采用相对极差分析了叶片弯角、叶片数目、叶轮与隔板的径向间隙这3个叶轮参数对旋涡风机远场气动噪声的影响,确定了影响噪声的主次因素。结果表明:叶轮与隔板的径向间隙对旋涡风机远场噪声的影响最大。

关键词: 车辆工程, 旋涡风机, 气动噪声, 径向间隙, 叶轮参数

Abstract:

The internal flow field and the far-field aerodynamic noise of a regenerative are calculated using a two-dimensional Computational Fluid Dynamic (CFD) model, and the simulation results are analyzed. It is shown that, in the far-field noise spectrum of the blower, the frequency, which is 42 times of the blower rotation frequency, is related to the number of blades of the inlet/outlet and the radial clearance between the impeller and the partition of the casing. The far-field noise peak frequencies of the blower are different when the clearance is larger or smaller than 0.5 mm. The effects of impeller parameters, such as the blade angle, blade number, and the clearance between the impeller and the partition of the casing, on the far-field noise of the blower are analyzed using the range analysis. The influence order of these parameters is determined, and the radial clearance has maximum influence on blower noise.

Key words: vehicle engineering, regenerative blower, aerodynamic noise, raidal clearance, impeller parameters

中图分类号: 

  • TB5

[1] 陈有松,左曙光,阎醮. 燃料电池轿车的室内噪声分析与预测[J]. 汽车工程,2006,28(9):861-864,872. Chen You-song, Zuo Shu-guang, Yan Jiao. Interior noise prediction for fuel cell cars[J]. Automotive Engineering,2006,28(9):861-864,872.



[2] Wilson W A, Santalo M A, Oelrich J A. A theory of the fluid-dynamic mechanism of regenerative pumps[J]. Trans ASME, 1955, 77(8):1303-1316.



[3] Song J W,Engeda A,Chung M K.A modified theory for the flow mechanism in a regenerative flow pump[J].Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers,Part A:Journal of Power and Energy,2003,217(3):311-321.



[4] Engeda A, Elkacimi Y. A regenerative flow compressor as a secondary air pump for engine emission control[J]. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 2008, 222(9):1707-1715.



[5] 蔡兆麟,张文俊. 旋涡氢气鼓风机性能数值模拟[J]. 石油化工设备,2005,34(2):25-27. Cai Zhao-lin, Zhang Wen-jun. Numerical simmulation of a regenerative blower's performance[J]. Petro-chemical Equipment, 2005,34(2):25-27.



[6] 张文俊,蔡兆麟. 旋涡鼓风机几何参数对其性能的影响[J]. 化工装备技术, 2005,26(1):54-57. Zhang Wen-jun, Cai Zhao-lin. The effect of a regenerative blower's geometric parameters on its performance[J]. Chemical Equipment Technology, 2005,26(1):54-57.



[7] 张世炜. 燃料电池轿车旋涡风机噪声机理研究[D].上海:同济大学汽车学院,2009. Zhang Shi-wei. Research on vibration and noise mechanism of a regenerative pump in the fuel cell cars[D]. Shanghai: School of Automotive Studies,Tongji University, 2009.



[8] 苏虎. 燃料电池车用旋涡风机气动噪声研究[D].上海:同济大学汽车学院,2012. Su Hu.Research on aerodynamic noise of regenerative blower in the fuel cell vehicle[D]. Shanghai:School of Automotive Studies,Tongji University,2012.
[1] 常成,宋传学,张雅歌,邵玉龙,周放. 双馈电机驱动电动汽车变频器容量最小化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1629-1635.
[2] 席利贺,张欣,孙传扬,王泽兴,姜涛. 增程式电动汽车自适应能量管理策略[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1636-1644.
[3] 何仁,杨柳,胡东海. 冷藏运输车太阳能辅助供电制冷系统设计及分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1645-1652.
[4] 那景新,慕文龙,范以撒,谭伟,杨佳宙. 车身钢-铝粘接接头湿热老化性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1653-1660.
[5] 刘玉梅,刘丽,曹晓宁,熊明烨,庄娇娇. 转向架动态模拟试验台避撞模型的构建[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1661-1668.
[6] 赵伟强, 高恪, 王文彬. 基于电液耦合转向系统的商用车防失稳控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1305-1312.
[7] 宋大凤, 吴西涛, 曾小华, 杨南南, 李文远. 基于理论油耗模型的轻混重卡全生命周期成本分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1313-1323.
[8] 朱剑峰, 张君媛, 陈潇凯, 洪光辉, 宋正超, 曹杰. 基于座椅拉拽安全性能的车身结构改进设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1324-1330.
[9] 那景新, 浦磊鑫, 范以撒, 沈传亮. 湿热环境对Sikaflex-265铝合金粘接接头失效强度的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1331-1338.
[10] 王炎, 高青, 王国华, 张天时, 苑盟. 混流集成式电池组热管理温均特性增效仿真[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1339-1348.
[11] 金立生, 谢宪毅, 高琳琳, 郭柏苍. 基于二次规划的分布式电动汽车稳定性控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1349-1359.
[12] 隗海林, 包翠竹, 李洪雪, 李明达. 基于最小二乘支持向量机的怠速时间预测[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1360-1365.
[13] 王德军, 魏薇郦, 鲍亚新. 考虑侧风干扰的电子稳定控制系统执行器故障诊断[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1548-1555.
[14] 胡满江, 罗禹贡, 陈龙, 李克强. 基于纵向频响特性的整车质量估计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 977-983.
[15] 刘国政, 史文库, 陈志勇. 考虑安装误差的准双曲面齿轮传动误差有限元分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 984-989.
Viewed
Full text


Abstract

Cited
  Shared   
  Discussed   
[1] 许思传,李荣庆,程钦,郭英男,张纪鹏,孙济美,王永富 . 边界条件对乙醇HCCI发动机燃烧的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2007, 37(01): 74 -78 .
[2] 常国峰;郭英男;张纪鹏;唐辉;刘巽俊;许思传. 快速压缩机漏气量的计算方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2007, 37(06): 1247 -1250 .
[3] 金振华；高大威；卢青春；阎东林 . 燃料电池汽车车载信息监控系统[J]. 吉林大学学报(工学版), 2006, 36(06): 876 -0880 .
[4] 徐云飞，金振华，卢青春，闫东林 . 能量混合型燃料电池城市客车
系统设计与性能测试
[J]. 吉林大学学报(工学版), 2007, 37(02): 296 -0300 .
[5] 常国峰，郭英男，张纪鹏，王永珍，刘巽俊，许思传 . 用快速压缩机研究异辛烷燃料均质压燃的燃烧特性
[J]. 吉林大学学报(工学版), 2009, 39(02): 310 -0314 .
[6] 田径, 刘忠长, 韩永强, 金华玉, 李骏, 李康, 徐振波. 喷油参数对车用发动机油气混合及燃烧的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2010, 40(02): 370 -0375 .
[7] 解方喜, 洪伟, 段伟, 李小平. 近后喷对高压共轨柴油机燃烧过程影响的数值计算[J]. 吉林大学学报(工学版), 2010, 40(05): 1193 -1198 .
[8] 田径, 韩永强, 刘忠长, 李骏, 李康. 柴油机燃油催化微粒后处理器性能与再生[J]. 吉林大学学报(工学版), 2011, 41(01): 18 -0023 .
[9] 袁方恩,林学东,田维,高莹,吴龙植. 缩口燃烧室中气流特性与燃油喷雾匹配对柴油机燃烧及排放的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2011, 41(03): 629 -634 .
[10] 许思传, 张建华, 孙济美. 涡流比对直喷式柴油机缸内湍流流动规律的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2000, 30(01): 11 -15 .
版权所有 © 《吉林大学学报(工学版)》编辑部
地址：长春市人民大街5988号　电话：+86-431-85095297　传真：+86-431-85094074　E-mail: xbgxb@jlu.edu.cn
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发