隨著燃料電池轎車產(chǎn)業(yè)不斷地推進(jìn)，其在NVH方面的表現(xiàn)受到越來(lái)越廣泛的關(guān)注。空氣輔助系統(tǒng)內(nèi)旋渦風(fēng)機(jī)的葉片噪聲作為燃料電池轎車的主要噪聲源之一，其傳播途徑除了通過(guò)旋渦風(fēng)機(jī)進(jìn)出口進(jìn)行傳播之外，更多的是通過(guò)風(fēng)機(jī)殼體向周圍進(jìn)行輻射。當(dāng)前針對(duì)風(fēng)機(jī)葉片噪聲和殼體聲輻射的研究，大多基于多個(gè)商業(yè)軟件聯(lián)合數(shù)值仿真，還未有一套集成軟件對(duì)其進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。在此背景下，東莞九洲風(fēng)機(jī)就以旋渦風(fēng)機(jī)為研究對(duì)象，利用相關(guān)數(shù)學(xué)和聲學(xué)理論，快速得出了優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)。

        集成軟件功能分為三個(gè)部分，首先為葉片氣動(dòng)載荷計(jì)算：基于面元法理論，在考慮旋渦風(fēng)機(jī)內(nèi)部特有的螺線型流動(dòng)形式的基礎(chǔ)上，建立旋渦風(fēng)機(jī)葉片氣動(dòng)載荷計(jì)算模型。后將計(jì)算模型應(yīng)用到現(xiàn)有一款旋渦風(fēng)機(jī)中，通過(guò)與CFD仿真結(jié)果比對(duì)，確定理論模型的準(zhǔn)確性和有效性，這為之后葉片噪聲的理論計(jì)算提供了可靠依據(jù)。另外，計(jì)算時(shí)間相比于CFD計(jì)算有了大幅度提升。

        其次為葉片噪聲計(jì)算：基于Farassat對(duì)FW-H聲波波動(dòng)方程所改進(jìn)的計(jì)算方法，將之前通過(guò)理論計(jì)算所得到的葉片氣動(dòng)載荷以及現(xiàn)有風(fēng)機(jī)葉片尺寸作為輸入，計(jì)算獲得多處監(jiān)測(cè)點(diǎn)的聲壓時(shí)域曲線以及相應(yīng)的聲壓頻譜圖，計(jì)算結(jié)果均能很好的體現(xiàn)旋渦風(fēng)機(jī)通過(guò)頻率處的峰值。另外對(duì)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，得到了徑向聲壓遠(yuǎn)大于軸向聲壓的結(jié)論。

        第三部分是殼體聲輻射計(jì)算：通過(guò)對(duì)風(fēng)機(jī)殼體的簡(jiǎn)化，結(jié)合邊界元數(shù)值計(jì)算理論，對(duì)葉片噪聲激勵(lì)下殼體聲輻射進(jìn)行計(jì)算。后與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，驗(yàn)證了計(jì)算模型的有效性和準(zhǔn)確性。從而完成了從氣動(dòng)載荷生成到最后殼體聲輻射的集成計(jì)算，體現(xiàn)出集成軟件快速預(yù)測(cè)的特色與優(yōu)勢(shì)。

        最后基于集成軟件，九洲風(fēng)機(jī)了解到風(fēng)機(jī)葉片的幾何參數(shù)——葉片數(shù)目、葉片厚度、葉片寬度、葉片彎角對(duì)風(fēng)機(jī)殼體聲輻射的影響。單因素分析表明：葉片厚度對(duì)殼體聲輻射影響不大，而葉片數(shù)、葉片寬度和葉片彎角對(duì)殼體聲輻射均有一定影響。