基于全三維流場分析的微小型軸流風扇優(yōu)化設計系統(tǒng)的設計實現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-02-26 07:31
微小型軸流風扇主要應用于計算機、電子儀器儀表等電子元器件的散熱和通風。隨著計算機運行速度的提高,其發(fā)熱量也增加,從而對軸流風扇的性能提出了更高的要求。本文結合軸流風扇設計、流場計算、優(yōu)化算法等理論構建了微小型軸流風扇優(yōu)化設計系統(tǒng),為微小型風扇的優(yōu)化設計提供方法,改善了微小型風扇的設計沿用大型風扇的設計方法所帶來的在有些工況下性能達不到要求的問題,具有一定的理論意義和工程應用意義。微小型軸流風扇優(yōu)化設計系統(tǒng)包括風扇設計、前處理、流場計算和風扇優(yōu)化四個模塊。(1)風扇設計模塊的功能是根據(jù)用戶提出的參數(shù),運用孤立葉型法進行計算,得到風扇三維模型,并對風扇葉片進行靈活度很高的調節(jié)。三維模型以prt和igs文件進行保存,供前處理模塊調用。(2)前處理模塊將風扇設計模塊得到的igs文件導入,設置旋轉流體區(qū)、管道區(qū)、進口延長段和出口延長段的直徑、高度以及網(wǎng)格大小等參數(shù),調用Gambit進行網(wǎng)格劃分,結果以msh文件進行保存,供流場計算模塊調用。(3)流場計算模塊將前處理模塊得到的msh文件導入,設置風扇邊界條件、旋轉速度、湍流動能、松弛系數(shù)、迎風格式、收斂誤差等參數(shù),調用Fluent進行流場計算,并...
【文章來源】:浙江理工大學浙江省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
系統(tǒng)結構圖
2.2 系統(tǒng)運行流程在微小型軸流風扇優(yōu)化設計系統(tǒng)中,風扇設計模塊、前處理模塊和流場計算模塊單獨運行也可串聯(lián)運行。單獨運行時,模塊之間無通訊,各模塊執(zhí)行各自功能;進行優(yōu)化時,需要將風扇設計模塊、前處理模塊及流場計算模塊中的優(yōu)化模式選中,使各串聯(lián)運行,并將計算結果導入優(yōu)化程序中作為遺傳算法的適應度值。下面介紹該系統(tǒng)進行優(yōu)化時的運行流程,其程序流程圖如圖 2.2 所示:
圖 3.1 輪轂比與比轉速的關系 圖 3.2 比轉速sn 與系數(shù)uK 的關系4.計算圓周速度tu 及壓力系數(shù) P60ttD nuπ= 32tPPρu= 3式中tD 為葉輪外徑5.計算軸向速度zc2 2( )4zt hQcD Dπ= 3式中hD 為輪轂直徑6.將整個葉片沿徑向分成 10 個截面,分別計算個截面的uΔc 值。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]微型軸流風扇中變環(huán)量指數(shù)對扭葉片氣動性能的影響特點[J]. 王企鯤,陳康民. 機械工程學報. 2009(04)
[2]一種微型軸流風扇扭葉片設計方法及其氣動特性的數(shù)值研究[J]. 王企鯤,陳康民. 力學季刊. 2008(01)
[3]掠葉型對小型軸流風扇性能的影響研究[J]. 唐濤,楊愛玲,陳康民,張輝. 流體機械. 2008(02)
[4]軸流風扇轉子葉片優(yōu)化設計[J]. 李楊,歐陽華,杜朝輝. 上海交通大學學報. 2007(09)
[5]翼型多目標氣動優(yōu)化設計方法[J]. 王一偉,鐘星立,杜特專. 計算力學學報. 2007(01)
[6]周向前彎軸流風扇轉子葉頂泄漏流動研究[J]. 李楊,歐陽華,杜朝輝. 熱能動力工程. 2007(01)
[7]基于遺傳算法的低雷諾數(shù)高升力翼型的優(yōu)化設計[J]. 張亞鋒,宋筆鋒,張煒. 航空計算技術. 2006(01)
[8]采用基于神經(jīng)網(wǎng)絡及遺傳算法的葉輪機械葉片三維優(yōu)化設計方法開發(fā)高載荷透平動葉片(英文)[J]. 周凡貞,馮國泰,蔣洪德. Chinese Journal of Aeronautics. 2003(04)
[9]高精度高分辨率格式模擬離心葉輪內(nèi)湍流流場[J]. 譚大治,袁新. 汽輪機技術. 2003(03)
[10]基于遺傳算法的平面葉柵多目標優(yōu)化設計[J]. 梁武科,羅興錡,馮建軍. 水利學報. 2003(04)
本文編號:3052266
【文章來源】:浙江理工大學浙江省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
系統(tǒng)結構圖
2.2 系統(tǒng)運行流程在微小型軸流風扇優(yōu)化設計系統(tǒng)中,風扇設計模塊、前處理模塊和流場計算模塊單獨運行也可串聯(lián)運行。單獨運行時,模塊之間無通訊,各模塊執(zhí)行各自功能;進行優(yōu)化時,需要將風扇設計模塊、前處理模塊及流場計算模塊中的優(yōu)化模式選中,使各串聯(lián)運行,并將計算結果導入優(yōu)化程序中作為遺傳算法的適應度值。下面介紹該系統(tǒng)進行優(yōu)化時的運行流程,其程序流程圖如圖 2.2 所示:
圖 3.1 輪轂比與比轉速的關系 圖 3.2 比轉速sn 與系數(shù)uK 的關系4.計算圓周速度tu 及壓力系數(shù) P60ttD nuπ= 32tPPρu= 3式中tD 為葉輪外徑5.計算軸向速度zc2 2( )4zt hQcD Dπ= 3式中hD 為輪轂直徑6.將整個葉片沿徑向分成 10 個截面,分別計算個截面的uΔc 值。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]微型軸流風扇中變環(huán)量指數(shù)對扭葉片氣動性能的影響特點[J]. 王企鯤,陳康民. 機械工程學報. 2009(04)
[2]一種微型軸流風扇扭葉片設計方法及其氣動特性的數(shù)值研究[J]. 王企鯤,陳康民. 力學季刊. 2008(01)
[3]掠葉型對小型軸流風扇性能的影響研究[J]. 唐濤,楊愛玲,陳康民,張輝. 流體機械. 2008(02)
[4]軸流風扇轉子葉片優(yōu)化設計[J]. 李楊,歐陽華,杜朝輝. 上海交通大學學報. 2007(09)
[5]翼型多目標氣動優(yōu)化設計方法[J]. 王一偉,鐘星立,杜特專. 計算力學學報. 2007(01)
[6]周向前彎軸流風扇轉子葉頂泄漏流動研究[J]. 李楊,歐陽華,杜朝輝. 熱能動力工程. 2007(01)
[7]基于遺傳算法的低雷諾數(shù)高升力翼型的優(yōu)化設計[J]. 張亞鋒,宋筆鋒,張煒. 航空計算技術. 2006(01)
[8]采用基于神經(jīng)網(wǎng)絡及遺傳算法的葉輪機械葉片三維優(yōu)化設計方法開發(fā)高載荷透平動葉片(英文)[J]. 周凡貞,馮國泰,蔣洪德. Chinese Journal of Aeronautics. 2003(04)
[9]高精度高分辨率格式模擬離心葉輪內(nèi)湍流流場[J]. 譚大治,袁新. 汽輪機技術. 2003(03)
[10]基于遺傳算法的平面葉柵多目標優(yōu)化設計[J]. 梁武科,羅興錡,馮建軍. 水利學報. 2003(04)
本文編號:3052266
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jisuanjikexuelunwen/3052266.html
最近更新
教材專著