本文關(guān)鍵詞：后級(jí)轉(zhuǎn)子參數(shù)對(duì)雙轉(zhuǎn)子小型軸流風(fēng)扇氣動(dòng)性能及噪音的影響

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【摘要】：小型軸流風(fēng)扇作為重要的散熱通風(fēng)設(shè)備廣泛地應(yīng)用于電腦、投影儀等電子元件中。通風(fēng)性能是影響小型軸流風(fēng)扇散熱的主要因素,但是噪音作為風(fēng)扇的一種評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)也越來(lái)越來(lái)受到人們的重視。因此設(shè)計(jì)一種通風(fēng)量大、噪音低的小型軸流風(fēng)扇是當(dāng)前所研究的主要目標(biāo)。本文以單轉(zhuǎn)子小型軸流風(fēng)扇為原始風(fēng)扇模型,分別在壓力面?zhèn)群臀γ鎮(zhèn)妊厝~片中弧線(xiàn)設(shè)計(jì)不同方位葉根倒角的單轉(zhuǎn)子小型軸流風(fēng)扇,并通過(guò)數(shù)值模擬對(duì)風(fēng)扇的性能進(jìn)行研究;在單轉(zhuǎn)子小型軸流風(fēng)扇的基礎(chǔ)上,建立雙轉(zhuǎn)子小型軸流風(fēng)扇,并通過(guò)數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)對(duì)后級(jí)轉(zhuǎn)子不同安裝角的雙轉(zhuǎn)子小型軸流風(fēng)扇的氣動(dòng)性能和噪音進(jìn)行研究;同時(shí)又對(duì)雙轉(zhuǎn)子小型軸流風(fēng)扇的三種葉片結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行正交試驗(yàn),建立多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù),得出性能最優(yōu)的風(fēng)扇模型。(1)在壓力面?zhèn)仍O(shè)計(jì)不同方位葉根倒角的單轉(zhuǎn)子小型軸流風(fēng)扇,通過(guò)數(shù)值模擬對(duì)其氣動(dòng)性能和噪音進(jìn)行分析,結(jié)果表明:壓力面?zhèn)染植咳~根倒角會(huì)使小型軸流風(fēng)扇的靜壓和效率有所提升,其中距離前緣1/3中弧線(xiàn)的葉根倒角結(jié)構(gòu)對(duì)風(fēng)扇通風(fēng)性能的提高最大;壓力面?zhèn)热~根倒角不僅會(huì)極大地改善葉根附近的噪音,而且對(duì)遠(yuǎn)場(chǎng)噪音也有一定的降噪效果。(2)數(shù)值模擬了吸力面?zhèn)炔煌轿蝗~根倒角的單轉(zhuǎn)子小型軸流風(fēng)扇的內(nèi)部流場(chǎng)特性和氣動(dòng)噪音,結(jié)果表明:吸力面一側(cè)的葉根倒角結(jié)構(gòu)會(huì)極大地改善葉根附近的噪音,其中吸力面?zhèn)妊卣麄�(gè)中弧線(xiàn)的葉根倒角模型在葉根尾緣附近產(chǎn)生的噪音最低且最高可降低11.04dB,其在遠(yuǎn)場(chǎng)中原型風(fēng)扇的噪音最高可降低3.96 dB。(3)數(shù)值模擬了后級(jí)轉(zhuǎn)子的安裝角為0°、24°和48°的雙轉(zhuǎn)子小型軸流風(fēng)扇,對(duì)其內(nèi)部流場(chǎng)特性和噪音進(jìn)行分析,結(jié)果表明:后級(jí)轉(zhuǎn)子的安裝角為48°時(shí)對(duì)雙轉(zhuǎn)子小型軸流風(fēng)扇的通風(fēng)性能和噪音改善的最好。(4)設(shè)計(jì)了以雙轉(zhuǎn)子小型軸流風(fēng)扇后級(jí)轉(zhuǎn)子的葉根倒角方位、葉根倒角半徑和安裝角為優(yōu)化因素的正交試驗(yàn),以風(fēng)扇的靜壓和噪音為優(yōu)化目標(biāo)的多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù),從而得出性能最優(yōu)的風(fēng)扇模型,并對(duì)其進(jìn)行靜特性和噪音實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明:最優(yōu)葉片結(jié)構(gòu)參數(shù)組合是后級(jí)轉(zhuǎn)子在距離前緣1/3中弧線(xiàn)進(jìn)行倒角、后級(jí)轉(zhuǎn)子的葉根倒角半徑3 mm和后級(jí)轉(zhuǎn)子的安裝角是48°,且該最優(yōu)風(fēng)扇在遠(yuǎn)場(chǎng)中的噪音相對(duì)原型風(fēng)扇的噪音降低了4 dB左右。數(shù)值模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一致表明本次對(duì)風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)具有一定的可靠性。
【關(guān)鍵詞】：軸流風(fēng)扇 葉根倒角 安裝角 氣動(dòng)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TH432.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 課題研究背景和意義9-10
• 1.2 風(fēng)扇性能的研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 風(fēng)扇內(nèi)部流動(dòng)的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 風(fēng)扇氣動(dòng)噪聲的研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.3 風(fēng)扇氣動(dòng)性能優(yōu)化方法的研究現(xiàn)狀14
• 1.3 葉根倒角技術(shù)的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.4 流道匹配的研究現(xiàn)狀16
• 1.5 本論文的主要工作16-18
• 第2章 風(fēng)扇模型建立及數(shù)值模擬方法18-25
• 2.1 單轉(zhuǎn)子風(fēng)扇模型的建立18-20
• 2.1.1 單轉(zhuǎn)子風(fēng)扇的原始模型18
• 2.1.2 帶葉根倒角的單轉(zhuǎn)子風(fēng)扇模型18-20
• 2.2 雙轉(zhuǎn)子風(fēng)扇模型的建立20-21
• 2.3 數(shù)值模擬方法21-24
• 2.3.1 計(jì)算域及網(wǎng)格劃分21-23
• 2.3.2 邊界條件及計(jì)算方法23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第3章 葉根倒角對(duì)單轉(zhuǎn)子風(fēng)扇性能的影響25-47
• 3.1 壓力面?zhèn)热~根倒角風(fēng)扇的性能分析25-36
• 3.1.1 靜特性25-26
• 3.1.2 噪音特性26-31
• 3.1.3 內(nèi)部流動(dòng)特性31-36
• 3.2 吸力面?zhèn)热~根倒角風(fēng)扇的性能分析36-45
• 3.2.1 靜特性36-37
• 3.2.2 噪音特性37-40
• 3.2.3 內(nèi)部流動(dòng)特性40-45
• 3.3 本章小結(jié)45-47
• 第4章 流道匹配對(duì)雙轉(zhuǎn)子風(fēng)扇性能的影響47-56
• 4.1 靜特性47
• 4.2 噪聲特性47-50
• 4.3 內(nèi)部流動(dòng)特性50-54
• 4.4 本章小結(jié)54-56
• 第5章 雙轉(zhuǎn)子風(fēng)扇葉片結(jié)構(gòu)的參數(shù)優(yōu)化與實(shí)驗(yàn)研究56-73
• 5.1 引言56-57
• 5.2 后級(jí)轉(zhuǎn)子安裝角及吸力面?zhèn)热~根倒角的參數(shù)優(yōu)化研究57-62
• 5.2.1 正交試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)57-58
• 5.2.2 權(quán)重系數(shù)58-59
• 5.2.3 多目標(biāo)優(yōu)化模型的建立59-60
• 5.2.4 極差分析60-62
• 5.3 優(yōu)化風(fēng)扇的數(shù)值模擬分析62-69
• 5.3.1 靜特性62-64
• 5.3.2 噪聲特性64-66
• 5.3.3 內(nèi)部流動(dòng)特性66-69
• 5.4 優(yōu)化風(fēng)扇的靜特性實(shí)驗(yàn)69-71
• 5.5 優(yōu)化風(fēng)扇的噪聲實(shí)驗(yàn)71-72
• 5.6 本章小結(jié)72-73
• 第6章 全文總結(jié)和展望73-77
• 6.1 全文總結(jié)73-75
• 6.2 本文主要?jiǎng)?chuàng)新75-76
• 6.3 工作展望76-77
• 參考文獻(xiàn)77-83
• 致謝83-84
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果84

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本文編號(hào)：752036