随着汽车行业的发展,空调系统气动噪声作为评价乘客舱舒适性的重要性日益凸显,并逐渐作为各大汽车主机厂在产品开发阶段的工作内容之一。首先,文中利用试验测量了某汽车在怠速工况下人耳处发动机噪声与外接电源工况下不同档位的空调噪声大小,结果显示随空调档位增加,声压级总值几乎呈线性增长,空调处于3~7中高档位时,人耳处的空调噪声大于怠速下的发动机噪声占主导地位,从声压级曲线可以观测到波峰波谷在频域上较为一致,噪声无明显基频特性。其次,文中区别于国内常采用的声类比法及联合仿真法等传统方法,利用基于格子波尔兹曼法(LBM)的直接模拟法计算空调系统气动噪声,同时计算了表面压力脉动产生的偶极子噪声及空间涡流产生的四极子噪声,结果发现,仿真与试验的管道风量分配及声压级曲线均较为相似,其中总声压级仅相差1.2 dBA,精度及

利用格子玻尔兹曼方法,直接对蚀刻薄片和层叠丝网回热器的微观结构流场进行了模拟。得到了两种回热器填料的微观流场和两端的压差。模拟结果显示,当回热器的直径、水力直径和填充率相近情况下,不同流速下蚀刻薄片卷裹式回热器的稳态阻力系数均比层叠丝网回热器小。稳态阻力系数的模拟变化趋势与实验一致。

针对某乘用车空调系统气动噪声偏大的问题,采用格子波尔兹曼方法直接模拟噪声,同时求解流场和声场,并与试验相结合,开展噪声与结构优化。结果表明,该方法能较为准确地计算空调系统的流场和噪声,仿真与试验声压级曲线较为相似,总声压级仅相差0.8 dB(A)。经优化,在耳点位置噪声最大降低了约2 dB(A)。研究同时发现四极子噪声在某些频域内有较大的贡献。利用格子波尔兹曼方法模拟流场和声场是计算空调管道系统气动噪声准确有效的方法。