燃料电池车用旋涡风机气动噪声及影响因素

左曙光，韩惠君，苏 虎，韦开君，赵愿玲

（同济大学 新能源汽车工程中心，上海 201804）

0 引 言

燃料电池车的结构布置形式与传统汽车有很大不同，振动噪声源也发生了根本的改变。本文研究的燃料电池车中，驱动电机总成、动力转向泵、空调压缩机、燃料电池冷却水泵、风机布置在前舱，氢泵布置在后舱。燃料电池系统中的旋涡风机和氢气供给泵是燃料电池车的主要振动噪声源［1］。随着新一代燃料电池车平台的研发，以氢泵为主的氢气辅助系统将采用氢气阀的形式，振动噪声大为降低。因此，旋涡风机的振动噪声成为提高燃料电池轿车NVH性能必须重点研究的内容。

目前国内外对旋涡风机的研究主要集中在对其性能预测和灵敏度分析上，公开发表的文献中，很少有对旋涡风机噪声的研究。Wilson等［2］针对直叶片旋涡风机推导了动量交换理论，该理论模型可以用于揭示风机内部螺旋形流动。Song等［3］通过改进 Wilson的模型研究了由于叶环道面积变化导致的循环流速度的改变，提出了预测风机性能的一维模型，并通过引入流体损失模型来试图脱离试验的束缚。在旋涡风机性能的灵敏度分析方面，Engeda和Elkacimi［4］对发动机排气系统中的一个二次送风系统的气泵进行了风机性能（包括压头、进出口压力比、能耗）的灵敏度分析，还利用CFD软件对风机内部流场进行了计算，研究了进口角度、背压、叶片数以及其他因素（包括叶顶间隙、叶片高度、叶片角度等）对风机流量的影响；……