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散热风扇噪声分析及控制方法研究

周雪  
【摘要】:从航空装备、工程机械、汽车到日常小中型电子设备,散热风扇是各设备正常运转的保证。随着电子产品的不断发展,散热风扇的噪声问题受到越来越多的关注。特别是近年来,低噪声已成为一个设备采购指标,具有高度竞争力。设计低噪声风扇和研究散热风扇降噪方法成为消费者和制造商的迫切需求。本文以台达AFB0712HHB散热风扇作为对象,研究其气动噪声产生机理并进行降噪设计。 本文以气动声学和计算流体动力学作为理论依据,完成了以下工作: (1)归纳总结了散热风扇的噪声产生机理,主要有叶尖泄漏、非均匀来流、转子的湍流和分流、尾迹噪声以及转子和定子的相互作用; (2)利用UG和GAMBIT建立及简化散热风扇几何模型,建立计算域并分割成四部分,分别采用不同的网格格式进行网格划分; (3)就边界条件的两种可行方案进行对比试验,选择收敛更快结果更精确的方案为数值计算做准备; (4)利用FLUENT分别进行散热风扇稳态数值计算和非稳态数值计算并根据计算结果进行风扇内流特性分析和气动噪声分析; (5)进行散热风扇气动噪声测量试验,试验结果与仿真结果进行比较,相对误差小于7%; (6)分析翼型参数对风扇气动噪声的影响,设计扇叶穿孔和改变轮毂比两种降噪方案,并通过流场仿真得到验证。


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