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逆流式冷却塔气动噪声CFD数值模拟答辩人：Loading……答辩时间：

绪论声学理论和噪声数值模拟法逆流式冷却塔建模及验证基于RANS的宽频噪声模型基于大涡模拟的声比拟模型总结与展望123456目录Contents2

1绪论研究背景1.1冷却塔降噪1.2CFD方法的气动声学1.3研究内容1.4

数值模拟法建模及验证宽频噪声模型声比拟模型总结与展望绪论*4研究背景各种高大型建筑、商场以及工厂在使用时会产生大量废热，为了带走废热达到给这些建筑降温的效果，应用产生了冷却塔。冷却塔根据通风方式主要分为两大类。一类是自然通风冷却塔，另一类是机械通风式冷却塔。安装在人口较密集地区的冷却塔，它在运行时产生过大的噪声会影响人类正常生活，给人类身心造成损害。

数值模拟法建模及验证宽频噪声模型声比拟模型总结与展望绪论*冷却塔噪声5冷却塔降噪冷却塔气动噪声主要由气动噪声、减速机和电动机的机械噪声以及淋水噪声这几部分组成主要主要包括叶片周期性旋转与空气碰撞产生的旋转噪声和气流流经叶片产生的脱落涡旋扰动碰撞产生的涡流噪声。降噪方式被动降噪主动降噪原理利用外部设施阻隔噪声传播分析噪声产生机理，从噪声产生源处减小噪声措施设立声屏障、冷却塔进出口消声器及隔声房等调整叶片几何参数或冷却塔构造处理目标已安装运行的产生较大噪声的冷却塔低噪声冷却塔的研发

数值模拟法建模及验证宽频噪声模型声比拟模型总结与展望绪论*计算流体力学（ComputationalFluidDynamics，简称CFD）是流体力学、数值分析方法、热学和计算机科学结合的产物。以计算机为工具，应用各种离散化的计算方法，对流体力学的各类问题进行数值实验，计算机模拟和分析研究。6基于CFD气动声学选用对应数值模型和噪声模型求解可以较好贴合实际工况，使得噪声结果比较可靠。CFD原理示意图研究流体的流动微分方程流场内运动的分布状态流体运动求解分析模拟采用CFD方法仿真冷却塔气动噪声

数值模拟法建模及验证宽频噪声模型声比拟模型总结与展望绪论*7研究内容LC-36525C建模及验证基于RANS的宽频噪声模型基于大涡模拟的声比拟模型采用1：1建立逆流式冷却塔模型；对叶片参数化设计，并优化及验证模型。采用雷诺时均湍流法进行冷却塔模型的宽频噪声仿真；本部分将通过改变叶片参数和控制变量的方法。采用大涡模拟求解时间序列上的脉动物理量；细化气动噪声类型（离散旋转和宽频带涡旋）及测点噪声值。

2声学理论和噪声数值模拟法声学基础理论2.12气动噪声模型2.2

绪论研究方法与思路建模及验证宽频噪声模型声比拟模型总结与展望数值模拟法*声学基础理论9噪声强弱在声学中，一般采用声压级（SPL）、声强级（SIL）和声功率(SWL)等度量值来表示噪声的大小。A计权声压级人耳对声音的感知并不是线性的，为了更贴合人类主观感受，引入计权声压级；声音信号的计权一般包括时间计权和频率计权，在环境噪声测评中采用A频率计权方式。

绪论研究方法与思路建模及验证宽频噪声模型声比拟模型总结与展望数值模拟法*气动噪声模型10CFD数值模拟方法直接数值模拟方法（DNS）直接模拟模型雷诺平均N-S方程方法（RANS）宽频噪声模型大涡模拟数值模拟方法（LES）声比拟模型噪声模型噪声模型优点缺点直接数值模型可以分辨所有尺度脉动量，计算精度高计算和存储量巨大，不适合高雷诺数模型宽频噪声模型可分辨湍流均量，不能获得需要的湍流脉动值计算快速资源占用量少，但计算精度较差声比拟模型计算精度较高，对于高雷诺数模型同样适用忽略掉湍动能小的尺度脉动，计算量大

3逆流式冷却塔建模及验证逆流式冷却塔3.12冷却塔建模3.2噪声测定及验证3.3

绪论数值模拟法关键技术与难点宽频噪声模型声比拟模型总结与展望建模及验证*逆流式冷却塔12机械通风冷却塔根据水与空气流动方式不同主要分为两类：气体水平流动与热液垂直流动呈现90°方式为横流式；气体从下往上流动和热液受重力从上往下方向成180°方式为逆流式。逆流式机械通风冷却塔占地小，同体积冷却效率高于横流式；同时比横流式产生更大水温差。

绪论数值模拟法关键技术与难点宽频噪声模型声比拟模型总结与展望建模及验证*冷却塔建模13设置气动和几何参数设计和分析运算模型导出子午面设置叶片安装角和厚度调节创建模型导入几何模型设置网格尺寸、类型及生成方法生成体网格设置几何边界、区域添加边界层生成面网格（1）VistaAFD集成BladeGen设计流程图（2）FluentMeshing网格划分流程图

绪论数值模拟法关键技术与难点宽频噪声模型声比拟模型总结与展望建模及验证*噪声测定及验证14噪声测定噪声测量条件：