本文關(guān)鍵詞：支撐架對(duì)小型軸流風(fēng)扇氣動(dòng)性能和噪聲影響的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：小型軸流風(fēng)扇作為當(dāng)前很多電子元器件的主要散熱通風(fēng)設(shè)備,其性能的好壞直接決定了電子設(shè)備運(yùn)行狀況。本文以小型軸流風(fēng)扇作為研究對(duì)象,用數(shù)值模擬方法研究了支撐架的形狀、支撐架的數(shù)量、支撐架的傾斜角度以及支撐架直徑對(duì)小型軸流風(fēng)扇性能的影響,分析了風(fēng)扇的靜特性、氣動(dòng)噪聲和內(nèi)部流動(dòng)特性;設(shè)計(jì)了以靜壓和噪聲為優(yōu)化目標(biāo)的響應(yīng)面優(yōu)化方案,優(yōu)化出一種最優(yōu)小型軸流風(fēng)扇,并進(jìn)行靜特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)和速度場(chǎng)熱線測(cè)量實(shí)驗(yàn)。論文的主要內(nèi)容和取得的成果如下:(1)以小型軸流風(fēng)扇作為研究對(duì)象,運(yùn)用UG的逆向工程建立風(fēng)扇幾何模型,對(duì)小型軸流風(fēng)扇的支撐架進(jìn)行測(cè)繪,設(shè)計(jì)支撐架并將支撐架與風(fēng)扇模型裝配;簡(jiǎn)述了本文中采用的數(shù)值模擬方法。(2)設(shè)計(jì)了方形支撐架風(fēng)扇和圓形支撐架風(fēng)扇,數(shù)值模擬分析了它們的靜特性、氣動(dòng)噪聲和內(nèi)部流動(dòng)特性。研究結(jié)果表明:相比于無(wú)支撐架風(fēng)扇,位于風(fēng)扇下游的支撐架對(duì)氣體具有明顯的阻塞作用,使風(fēng)扇的靜壓升和效率降低,但支撐架和葉片的非定常相互作用使噪聲有所降低。圓形支撐架風(fēng)扇較方形支撐架風(fēng)扇對(duì)氣體的繞流作用更強(qiáng),圓形支撐架與葉片的相互作用較小,且葉尖泄露流較少,能量損失降低,靜壓升和效率更高。(3)設(shè)計(jì)了不同支撐架數(shù)量和支撐架傾斜角度的小型軸流風(fēng)扇,分析了其靜特性、氣動(dòng)噪聲和內(nèi)部流動(dòng)特性。研究結(jié)果表明:小型軸流風(fēng)扇的支撐架數(shù)量與葉片數(shù)量相等時(shí)風(fēng)扇噪聲較低;傾斜支撐架風(fēng)扇的噪聲較徑向位置支撐架風(fēng)扇降低,支撐架逆旋轉(zhuǎn)方向傾斜60°風(fēng)扇的降噪效果最好。(4)以支撐架的數(shù)量、直徑、傾斜角度為優(yōu)化變量,以風(fēng)扇的靜壓和噪聲為優(yōu)化目標(biāo)建立多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù),采用熵權(quán)法確定優(yōu)化目標(biāo)權(quán)重,設(shè)計(jì)響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化方案,優(yōu)化得到最優(yōu)小型軸流風(fēng)扇。根據(jù)優(yōu)化結(jié)果對(duì)原型風(fēng)扇和優(yōu)化風(fēng)扇進(jìn)行數(shù)值模擬分析驗(yàn)證,對(duì)比原型風(fēng)扇和優(yōu)化風(fēng)扇的靜特性、氣動(dòng)噪聲和內(nèi)部流動(dòng)特性。對(duì)無(wú)支撐架風(fēng)扇進(jìn)行靜特性實(shí)驗(yàn),并且對(duì)原型風(fēng)扇進(jìn)行熱線探針實(shí)驗(yàn)。研究結(jié)果表明:優(yōu)化模型的靜特性較原型風(fēng)扇提高,噪聲降低,內(nèi)部流動(dòng)性能改善;靜特性實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬的結(jié)果基本一致,驗(yàn)證了數(shù)值模擬的可靠性。通過(guò)熱線探針實(shí)驗(yàn)獲得了風(fēng)扇下游氣體的速度和湍流強(qiáng)度分布。
【關(guān)鍵詞】：小型軸流風(fēng)扇 支撐架 靜特性 氣動(dòng)噪聲 優(yōu)化設(shè)計(jì) 響應(yīng)面
【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)】：TN607
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題研究背景和意義9
• 1.2 風(fēng)機(jī)氣動(dòng)性能研究進(jìn)展和現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 風(fēng)機(jī)內(nèi)部流動(dòng)研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 風(fēng)機(jī)氣動(dòng)性能優(yōu)化研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 小型軸流風(fēng)扇的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4 本論文的主要工作15-17
• 第2章 風(fēng)扇數(shù)值模擬17-22
• 2.1 小型軸流風(fēng)扇模型17-18
• 2.2 數(shù)值模擬理論基礎(chǔ)18
• 2.3 數(shù)值模擬方法18-21
• 2.3.1 定常計(jì)算與非定常計(jì)算18-19
• 2.3.2 計(jì)算域與網(wǎng)格劃分19-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第3章 支撐架形狀的確定22-36
• 3.1 引言22
• 3.2 帶有支撐架的小型軸流風(fēng)扇22-23
• 3.3 支撐架形狀對(duì)風(fēng)扇靜特性和氣動(dòng)噪聲的影響23-26
• 3.4 支撐架形狀對(duì)風(fēng)扇內(nèi)部流場(chǎng)的影響26-34
• 3.5 本章小結(jié)34-36
• 第4章 支撐架數(shù)量和傾斜角度對(duì)風(fēng)扇性能影響的研究36-50
• 4.1 引言36
• 4.2 不同支撐架數(shù)量和傾斜角度的風(fēng)扇模型36-37
• 4.3 支撐架數(shù)量對(duì)風(fēng)扇靜特性、噪聲和內(nèi)部流動(dòng)特性的影響37-42
• 4.4 支撐架傾斜角度對(duì)風(fēng)扇靜特性、噪聲和內(nèi)部流動(dòng)特性的影響42-49
• 4.5 本章小結(jié)49-50
• 第5章 小型軸流風(fēng)扇支撐架的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化與風(fēng)扇實(shí)驗(yàn)研究50-69
• 5.1 引言50
• 5.2 支撐架結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的試驗(yàn)設(shè)計(jì)50-55
• 5.2.1 多目標(biāo)優(yōu)化模型的建立50
• 5.2.2 響應(yīng)面優(yōu)化法的建模與分析50-55
• 5.3 原型風(fēng)扇和優(yōu)化風(fēng)扇數(shù)值模擬的分析比較55-63
• 5.3.1 原型風(fēng)扇和優(yōu)化風(fēng)扇靜特性和氣動(dòng)噪聲的分析55-57
• 5.3.2 原型風(fēng)扇和優(yōu)化風(fēng)扇內(nèi)部流動(dòng)特性的分析57-63
• 5.4 小型軸流風(fēng)扇的靜特性實(shí)驗(yàn)63-64
• 5.5 小型軸流風(fēng)扇內(nèi)部速度場(chǎng)和湍流場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)測(cè)量64-68
• 5.6 本章小結(jié)68-69
• 第6章 總結(jié)和展望69-71
• 6.1 總結(jié)69-70
• 6.2 本文主要?jiǎng)?chuàng)新70
• 6.3 今后工作展望70-71
• 參考文獻(xiàn)71-76
• 致謝76-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果77

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本文編號(hào)：475527