高速电梯气动/振动噪声一体化仿真分析

Edinburgh

作者：黄友，李奇
本文应用流体分析软件 Fluent 和专业声学分析软件 ACTRAN，对高速电梯进行气动/振动声学一体化
仿真分析。首先运用 Fluent 计算高速电梯的流场，然后采用 ACTRAN 的 iCFD 功能将 CFD 基本量转换为
声源同时将声源用积分法插值入声学网格。轿厢壁面采用多层复合结构，轿厢门考虑缝隙漏声的影响。研
究表明噪声源主要分布在轿厢附近，而轿厢壁结构内部多孔材料与空腔有很好的消声作用，轿厢壁面缝隙
的漏声效果明显。

近年来中国各地掀起一股建设摩天大楼的浪潮，这导致对高速电梯的需求量越来越大，同时人们对电梯的安全和电梯内的环境要求也随之提高，而噪声水平是决定电梯品质的重要因素。电梯噪声包括以下三类噪声源：1）由电梯轿厢的结构振动引起的振动噪声；2）当电梯运动时，井道气流产生的气动噪声；3）机房电机产生的噪声。研究表明，当电梯到达某一速度时，井道气流产生的气动噪声成为轿厢内部环境噪声的主要部分[1]。电梯的运行速度不断提高，国内外研究人员越来越关注井道气流产生气动噪声[2]以及气动力对轿厢结构的影响[3][4]，但对井道气流产生气动噪声对轿厢内部的影响，受限于声学数值分析方法的功能特点，尚属空白。
近年来，随着计算机技术发展尤其是声学数值分析方法迅猛发展，模拟高速运动电梯产生气动噪声对轿厢内部环境影响成为一种可能。而这方面的研究，国外还没有公开发表文献，国内飞昂软件技术有限公司曾利用流体分析软件 Fluent 与专业声学分析软件 ACTRAN 进行高速电梯气动/振动声学一体化分析研究[5]。本文在前人的基础上，考虑轿厢壁结构的真实构型对气动噪声传播的影响。