發(fā)布時(shí)間：2017-03-29 21:25

  本文關(guān)鍵詞：基于氣動性能和噪聲的雙轉(zhuǎn)子小型軸流風(fēng)扇結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：小型軸流風(fēng)扇作為重要的散熱器件，其通風(fēng)量影響產(chǎn)品的性能和壽命，噪聲影響人們的工作環(huán)境，而風(fēng)扇噪聲是很多設(shè)備中主要的噪聲源。本文的研究對象對旋式雙轉(zhuǎn)子小型軸流風(fēng)扇，其風(fēng)量和效率均比單轉(zhuǎn)子小型軸流風(fēng)扇有很大的提升，但氣動噪聲也增大較多，因此設(shè)計(jì)一種散熱效果好且噪聲小的雙轉(zhuǎn)子小型軸流風(fēng)扇具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。 本文以對旋式雙轉(zhuǎn)子小型軸流風(fēng)扇為原型，設(shè)計(jì)并建立了葉片穿孔雙轉(zhuǎn)子小型軸流風(fēng)扇模型，通過數(shù)值模擬研究了不同級葉片穿孔、葉片穿孔孔徑和葉片穿孔數(shù)量對風(fēng)扇氣動性能的影響，對其靜特性、內(nèi)部流場以及氣動噪聲特性進(jìn)行了分析，研究了內(nèi)部流場與靜特性、氣動噪聲特性的相互聯(lián)系；同時(shí)對3種葉片穿孔參數(shù)進(jìn)行了正交優(yōu)化設(shè)計(jì)，以全壓效率和噪聲為優(yōu)化目標(biāo)，得到一種性能最優(yōu)的葉片穿孔風(fēng)扇，并對其進(jìn)行了數(shù)值模擬研究、靜特性實(shí)驗(yàn)測試和氣動噪聲實(shí)驗(yàn)測試。論文的主要工作及結(jié)論如下： (1)設(shè)計(jì)了前級穿孔、后級穿孔和前后級穿孔3種不同葉片穿孔風(fēng)扇，對其靜特性、葉片表面靜壓分布與氣動噪聲特性進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：葉片穿孔能夠降低風(fēng)扇的噪聲，但靜特性下降，不同級葉片穿孔對風(fēng)扇的靜特性和噪聲影響不同，，前級穿孔整體性能較好。 (2)對穿孔孔徑為0.5mm、1mm和1.5mm的3種不同葉片穿孔風(fēng)扇進(jìn)行數(shù)值模擬，對其靜特性、內(nèi)部流場與氣動噪聲特性進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：葉片穿孔孔徑一定要合理，孔徑太小，風(fēng)扇的降噪效果不明顯，而孔徑太大，葉片穿孔風(fēng)扇的靜特性下降太多，穿孔孔徑為1mm的葉片穿孔風(fēng)扇整體性能最優(yōu)。 (3)通過對穿孔數(shù)量為4×3、4×4和4×5的3種不同葉片穿孔風(fēng)扇進(jìn)行數(shù)值模擬分析，結(jié)果表明：在一定范圍內(nèi)，穿孔數(shù)量越多，降噪效果越明顯。綜合考慮風(fēng)扇的靜特性與氣動噪聲，4×4穿孔風(fēng)扇的穿孔數(shù)量相對較好。 (4)設(shè)計(jì)了以葉片穿孔孔徑、穿孔數(shù)量和穿孔傾斜角為自變量，風(fēng)扇的全壓效率與噪聲為因變量的正交優(yōu)化試驗(yàn)方案，創(chuàng)建多目標(biāo)優(yōu)化模型，利用熵權(quán)法求解優(yōu)化目標(biāo)的權(quán)重值，再進(jìn)行極差分析，得到性能最優(yōu)的葉片穿孔風(fēng)扇模型，并對優(yōu)化風(fēng)扇與原型風(fēng)扇的靜特性和噪聲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試。結(jié)果表明：葉片穿孔參數(shù)對風(fēng)扇性能的影響程度從大到小依次為：穿孔孔徑、穿孔數(shù)量和穿孔傾斜角；優(yōu)化風(fēng)扇的靜特性比原型風(fēng)扇略差，噪聲下降了2.2dB左右；靜特性的數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合，且趨勢相同，具有一定的可靠性。而噪聲實(shí)驗(yàn)測試證明葉片穿孔能夠改善風(fēng)扇的氣動噪聲特性。
【關(guān)鍵詞】：雙轉(zhuǎn)子軸流風(fēng)扇 葉片穿孔 穿孔孔徑 穿孔數(shù)量 氣動噪聲 正交試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH43
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 課題研究的背景和意義9
• 1.2 風(fēng)扇的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 風(fēng)扇內(nèi)部流動的研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 風(fēng)扇氣動噪聲的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.3 風(fēng)扇氣動性能優(yōu)化的研究現(xiàn)狀13
• 1.3 葉片穿孔技術(shù)的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4 葉片穿孔小型軸流風(fēng)扇的降噪機(jī)理15
• 1.5 論文的主要工作15-17
• 第二章 風(fēng)扇數(shù)值模擬及葉片穿孔方案的確定17-29
• 2.1 風(fēng)扇模型的建立17-18
• 2.1.1 雙轉(zhuǎn)子風(fēng)扇原始模型17
• 2.1.2 葉片穿孔風(fēng)扇模型17-18
• 2.2 數(shù)值模擬18-20
• 2.2.1 計(jì)算域及網(wǎng)格劃分18-19
• 2.2.2 邊界條件及計(jì)算方法19-20
• 2.3 葉片穿孔方案的確定20-28
• 2.3.1 不同級穿孔風(fēng)扇模型的建立20-21
• 2.3.2 靜特性21-22
• 2.3.3 內(nèi)部流動分析22-25
• 2.3.4 氣動噪聲特性分析25-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第三章 葉片穿孔孔徑對風(fēng)扇性能的影響研究29-42
• 3.1 引言29
• 3.2 不同孔徑葉片穿孔風(fēng)扇模型的建立29
• 3.3 不同孔徑葉片穿孔風(fēng)扇的靜特性及內(nèi)部流動分析29-37
• 3.3.1 靜特性29-31
• 3.3.2 內(nèi)部流動分析31-37
• 3.4 不同孔徑葉片穿孔風(fēng)扇的氣動噪聲特性分析37-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 第四章 葉片穿孔數(shù)量對風(fēng)扇性能的影響研究42-57
• 4.1 引言42
• 4.2 不同穿孔數(shù)量的葉片穿孔風(fēng)扇模型的建立42
• 4.3 不同穿孔數(shù)量的葉片穿孔風(fēng)扇的靜特性及內(nèi)部流動分析42-50
• 4.3.1 靜特性42-44
• 4.3.2 內(nèi)部流動分析44-50
• 4.4 不同穿孔數(shù)量的葉片穿孔風(fēng)扇的氣動噪聲特性分析50-55
• 4.5 本章小結(jié)55-57
• 第五章 風(fēng)扇葉片穿孔參數(shù)優(yōu)化與實(shí)驗(yàn)研究57-74
• 5.1 引言57
• 5.2 葉片穿孔參數(shù)優(yōu)化研究57-63
• 5.2.1 正交優(yōu)化試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)57-58
• 5.2.2 多目標(biāo)優(yōu)化模型的建立58-59
• 5.2.3 權(quán)重系數(shù)的確定及數(shù)值模擬結(jié)果59-61
• 5.2.4 極差分析61-63
• 5.3 優(yōu)化風(fēng)扇的數(shù)值模擬分析63-70
• 5.3.1 優(yōu)化風(fēng)扇的靜特性及內(nèi)部流動分析63-67
• 5.3.2 優(yōu)化風(fēng)扇的氣動噪聲特性分析67-70
• 5.4 優(yōu)化風(fēng)扇的靜特性實(shí)驗(yàn)70-72
• 5.5 優(yōu)化風(fēng)扇的噪聲實(shí)驗(yàn)72-73
• 5.6 本章小結(jié)73-74
• 第六章 全文總結(jié)和展望74-77
• 6.1 全文總結(jié)74-75
• 6.2 本文主要創(chuàng)新75-76
• 6.3 工作展望76-77
• 參考文獻(xiàn)77-82
• 致謝82-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果83

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 歐陽華,鐘芳源;葉輪機(jī)械氣動噪聲及周向前彎動葉降噪技術(shù)的研究[J];風(fēng)機(jī)技術(shù);2002年05期

2 吳仲華,朱根興;去掉上、下游葉片排后“孤立”葉片排的葉柵實(shí)驗(yàn)和S_1流面計(jì)算中,上、下游條件的確定[J];工程熱物理學(xué)報(bào);1983年01期

3 朱根興,葛滿初,吳仲華;對亞音速靜子使用一個(gè)中心S_2流面與多個(gè)S_1忯轉(zhuǎn)面的三元迭代解[J];工程熱物理學(xué)報(bào);1983年02期

4 王保國,吳仲華;含分流葉柵或串列葉柵的S_1流面上可壓縮流動矩陣解[J];工程熱物理學(xué)報(bào);1984年01期

5 程永卓,李宇紅,唐進(jìn);振蕩射流提高翼型升力的機(jī)理研究[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2003年01期

6 霍福鵬,劉紅,陳佐一;提高水平軸風(fēng)力機(jī)葉型升力的實(shí)驗(yàn)研究[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2003年02期

7 王同慶,吳懷宇,彭鋒;高速壓氣機(jī)不穩(wěn)定流動聲測量技術(shù)研究[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2004年01期

8 鄭國勝;戴韌;;軸流風(fēng)扇葉片端導(dǎo)葉作用的研究[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2006年S1期

9 游斌;程志明;馬列;張敏;吳克啟;;齒形尾緣軸流葉輪內(nèi)流數(shù)值分析與實(shí)驗(yàn)研究[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2007年04期

10 夏恒,葛屯,姚志遠(yuǎn);氣流繞流產(chǎn)生的脈動壓力場向輻射聲場演變規(guī)律的探索[J];華東船舶工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2002年01期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳煥龍;采用縫隙射流技術(shù)的彎曲擴(kuò)壓葉柵氣動性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

  本文關(guān)鍵詞：基于氣動性能和噪聲的雙轉(zhuǎn)子小型軸流風(fēng)扇結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：275485