冷卻風扇作為工程車輛冷卻系統(tǒng)的重要組成部件,在冷卻系統(tǒng)中為散熱器提供充足的空氣流量,為動力艙創(chuàng)造良好的空氣流動環(huán)境。隨著國家對節(jié)能減排要求的日益嚴格,在工程車輛上對冷卻風扇的性能要求也逐漸提高。為提高冷卻風扇性能,以國內(nèi)某款平地機用冷卻風扇為研究對象,建立冷卻風扇仿真模型,在Gambit中完成網(wǎng)格劃分及邊界設(shè)定,利用CFD數(shù)值仿真的方法對冷卻風扇仿真模型進行數(shù)值仿真,將仿真結(jié)果與試驗數(shù)據(jù)進行對比,驗證了仿真方法的正確性;參考原風扇性能參數(shù),利用變環(huán)量設(shè)計法對原風扇進行設(shè)計計算,在相同的邊界條件下,采用同種仿真方法對新風扇模型進行數(shù)值仿真,對比原風扇與新風扇仿真結(jié)果,驗證了改進的有效性;通過建立散熱器與冷卻風扇組合物理模型,對其不同組合形式進行仿真分析,得到了不同組合特征對新風扇性能的影響;分析新風扇葉尖安裝角、葉片數(shù)、輪轂比等結(jié)構(gòu)參數(shù)對其性能參數(shù)的影響,并通過正交試驗仿真結(jié)果對不同組合下信噪比進行分析,得到了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對其綜合性能的影響大小;建立冷卻風扇性能預(yù)估數(shù)學模型,以新風扇流量、全壓為目標建立參數(shù)設(shè)計模型,利用多目標遺傳算法（MOGA）對其進行優(yōu)化計算,對比優(yōu)化后風扇與新風扇仿... 

【文章來源】：華北理工大學河北省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

工程車輛用冷卻風扇Fig.1Coolingfansusedbyconstructionvehicles

單位 r/min，符號 n。風扇數(shù)值仿真的建立國內(nèi)某 350 馬力平地機，依據(jù)生產(chǎn)商提供圖紙，建立冷卻風扇三 4、5 所示。試驗風扇輪轂與葉片之間通過固定裝置進行安裝，示。由于風扇葉片是對氣體做功的主要部分，故將風扇輪轂部分（b）所示。設(shè)定結(jié)構(gòu)參數(shù)如下：風扇直徑 980mm，輪轂比 彎掠角 0°，安裝角 24°。參考文獻[29]，建立如圖 6 所示 C 型風道三維模型。風道總長 為風道截面直徑），風道進口采用圓形截面，建立長度為 0.4

建立冷卻風扇三維模型，具體如圖 4、5 所示。試驗風扇輪轂與葉片之間通過固定裝置進行安裝，具體如圖5（a）所示。由于風扇葉片是對氣體做功的主要部分，故將風扇輪轂部分簡化，具體如圖 5（b）所示。設(shè)定結(jié)構(gòu)參數(shù)如下：風扇直徑 980mm，輪轂比 0.45，輪轂450mm，彎掠角 0°，安裝角 24°。根據(jù)參考文獻[29]，建立如圖 6 所示 C 型風道三維模型。風道總長為 9.75D（其中 D 為風道截面直徑），風道進口采用圓形截面，建立長度為 0.45D 的整流柵。圖 4 35

【參考文獻】：
期刊論文
[1]平地機冷卻風扇的改進與信噪比分析[J]. 邢夢龍,劉佳鑫,路春光,蔣炎坤.  工程設(shè)計學報. 2017(05)
[2]基于CFD仿真的裝載機動力艙內(nèi)部換熱性能分析與改進[J]. 路春光,邢夢龍,劉佳鑫,王寶中,薛建奇,馮少聰.  工程機械. 2017(09)
[3]風扇結(jié)構(gòu)對發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的影響研究[J]. 王文坤,王鐵,江全軍.  機械設(shè)計與制造. 2017(09)
[4]基于CFD數(shù)值仿真的工程機械冷卻風扇性能分析[J]. 劉佳鑫,王寶中,邢夢龍,秦四成,蔣炎坤,龍海洋.  筑路機械與施工機械化. 2017(05)
[5]振動壓路機冷卻風扇的位置優(yōu)化試驗[J]. 劉潔,牛春亮,夏磐夫.  筑路機械與施工機械化. 2017(04)
[6]機匣處理對軸流風機性能影響的數(shù)值研究[J]. 崔建光,葉學民,李春曦.  流體機械. 2016(12)
[7]基于CFD與ε-NTU法的工程車輛散熱性能預(yù)估[J]. 劉佳鑫,蔣炎坤,秦四成,劉成強.  華中科技大學學報(自然科學版). 2016(08)
[8]基于逆向工程的汽車冷卻風扇葉片再設(shè)計研究[J]. 孫洪勝,李宇鵬,宮春梅.  機械設(shè)計. 2015(10)
[9]發(fā)動機冷卻風扇性能的優(yōu)化設(shè)計研究[J]. 王天宇,王霄,劉會霞,馮士琳,蘇占龍.  機電工程. 2015(06)
[10]發(fā)動機環(huán)形冷卻風扇結(jié)構(gòu)與參數(shù)對氣動性能影響的研究[J]. 上官文斌,莫偉標,署恒濤,虞寧,賀頻艷,竺菲菲.  內(nèi)燃機工程. 2017(01)

博士論文
[1]工程機械散熱模塊傳熱性能研究[D]. 劉佳鑫.吉林大學 2013

碩士論文
[1]裝載機冷卻風扇變環(huán)量設(shè)計與流場不均勻性研究[D]. 陳彬彬.吉林大學 2015
[2]發(fā)動機冷卻風扇氣動性能的CFD分析與仿真流程優(yōu)化[D]. 萬星榮.華南理工大學 2013
[3]工程車輛冷卻風扇流體特性研究[D]. 習羽.吉林大學 2013
[4]裝載機冷卻風扇驅(qū)動特性研究[D]. 張學林.吉林大學 2013
[5]發(fā)動機冷卻風扇造型設(shè)計與性能計算方法的研究[D]. 鐘守山.華南理工大學 2011



本文編號：3298183