本文關(guān)鍵詞：葉片參數(shù)對長短葉片小型軸流風(fēng)扇性能及內(nèi)部流動影響的研究，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)備運行狀況。同時隨著人們生活品質(zhì)的提高，小型軸流風(fēng)扇作為工作環(huán)境中主要的噪聲源，它的聲學(xué)性能也引起了更多的關(guān)注。因此如何設(shè)計一種散熱效果好且噪音低的小型軸流風(fēng)扇成為當(dāng)前研究的重點。 本文以5葉片的小型軸流風(fēng)扇為研究原型，設(shè)計出長短葉片小型軸流風(fēng)扇，并用數(shù)值模擬方法研究了短葉片的弦長和周向位置對長短葉片風(fēng)扇性能的影響，分析了風(fēng)扇的靜特性、內(nèi)部流動和氣動噪聲特性；設(shè)計了以靜壓和噪聲為優(yōu)化目標的正交試驗優(yōu)化方案，優(yōu)化出一種最優(yōu)長短葉片風(fēng)扇，并進行靜特性測試實驗。論文的主要內(nèi)容和取得的成果如下： (1)以5葉片的小型軸流風(fēng)扇為主要研究對象，采用幾何設(shè)計方法設(shè)計出一種長短葉片小型軸流風(fēng)扇；簡述了本文中采用的數(shù)值模擬過程。 (2)設(shè)計了6種不同弦長短葉片的長短葉片模型，數(shù)值模擬分析了它們的靜特性、壓力分布、速度分布和氣動噪聲特性。研究結(jié)果表明：合適的短葉片弦長對于長短葉片風(fēng)扇性能的提升有益，短葉片的弦長過長或過短均不利于風(fēng)扇性能的提升，2/6全弦長模型、3/6全弦長模型和4/6全弦長模型整體性能最優(yōu)。 (3)數(shù)值模擬了5種不同周向位置短葉片的長短葉片風(fēng)扇內(nèi)部流場和噪聲，，分析了其靜特性、內(nèi)部流動和氣動噪聲特性。研究結(jié)果顯示：中間位置模型、偏向壓力面12°和偏向吸力面12°模型的整體性能最優(yōu)，短葉片的周向位置位于中間或者向兩邊偏置適當(dāng)?shù)慕嵌葘τ陲L(fēng)扇性能提升有益，過于偏置一側(cè)不利于改善風(fēng)扇的整體性能。 (4)以短葉片弦長、周向位置和安裝角為優(yōu)化變量，以風(fēng)扇的靜壓和噪聲為優(yōu)化目標，設(shè)計正交試驗優(yōu)化方案，建立多目標優(yōu)化函數(shù)，采用熵權(quán)法確定優(yōu)化目標權(quán)重，對數(shù)據(jù)進行極差分析，優(yōu)化出相對最優(yōu)的長短葉片模型，對原型風(fēng)扇和最優(yōu)風(fēng)扇進行數(shù)值模擬和靜特性實測。研究結(jié)果表明：短葉片安裝角對長短葉片風(fēng)扇性能影響最大，其次是周向位置和弦長；數(shù)值模擬結(jié)果顯示最優(yōu)模型的靜特性明顯比原型好，內(nèi)部流動狀況得到改善，氣動噪聲降低約6dB；靜特性實驗測量表明優(yōu)化風(fēng)扇的性能要優(yōu)于原型風(fēng)扇，數(shù)值模擬和實驗測量結(jié)果吻合且趨勢一致，驗證了數(shù)值模擬的可靠性。
【關(guān)鍵詞】：小型軸流風(fēng)扇 長短葉片 弦長 周向位置 氣動噪聲 優(yōu)化設(shè)計 功效函數(shù)法 熵權(quán)法
【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】：2014
【分類號】：TH43
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-18
• 1.1 課題研究背景和意義9-10
• 1.2 風(fēng)扇研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 內(nèi)部流動研究進展10-11
• 1.2.2 氣動噪聲研究進展11-12
• 1.2.3 優(yōu)化設(shè)計研究進展12-13
• 1.3 長短葉片技術(shù)研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀13-15
• 1.4 長短葉片小型軸流風(fēng)扇的研究依據(jù)15-16
• 1.5 本論文的主要工作16-18
• 第二章 長短葉片小型軸流風(fēng)扇模型構(gòu)建及數(shù)值模擬18-24
• 2.1 風(fēng)扇幾何模型的建立18-20
• 2.1.1 原型風(fēng)扇模型18-19
• 2.1.2 長短葉片風(fēng)扇模型19-20
• 2.2 數(shù)值模擬方法20-23
• 2.2.1 計算域20
• 2.2.2 網(wǎng)格劃分20-21
• 2.2.3 邊界條件21-22
• 2.2.4 計算方法22-23
• 2.3 本章小結(jié)23-24
• 第三章 長短葉片小型軸流風(fēng)扇短葉片弦長對性能影響的研究24-46
• 3.1 引言24
• 3.2 不同弦長短葉片風(fēng)扇模型的建立24-25
• 3.3 不同弦長短葉片的風(fēng)扇的靜特性和內(nèi)部流動分析25-41
• 3.3.1 靜特性25-27
• 3.3.2 壓力分布27-33
• 3.3.3 速度分布33-41
• 3.4 不同弦長短葉片風(fēng)扇的氣動噪聲特性分析41-44
• 3.5 本章小結(jié)44-46
• 第四章 長短葉片小型軸流風(fēng)扇短葉片周向位置對性能影響的研究46-59
• 4.1 引言46
• 4.2 不同周向位置短葉片風(fēng)扇模型的建立46-47
• 4.3 不同周向位置短葉片風(fēng)扇的靜特性和內(nèi)部流動分析47-51
• 4.4 不同周向位置短葉片風(fēng)扇的氣動噪聲特性分析51-57
• 4.5 本章小結(jié)57-59
• 第五章 長短葉片小型軸流風(fēng)扇短葉片結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化與實驗研究59-75
• 5.1 引言59-60
• 5.2 基于多目標的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化研究60-65
• 5.2.1 正交試驗方案的設(shè)計60-61
• 5.2.2 多目標優(yōu)化函數(shù)的建立61
• 5.2.3 熵權(quán)法確定權(quán)重61-63
• 5.2.4 極差分析63-65
• 5.3 優(yōu)化風(fēng)扇數(shù)值模擬分析65-71
• 5.3.1 優(yōu)化風(fēng)扇靜特性和內(nèi)部流動分析65-68
• 5.3.2 優(yōu)化風(fēng)扇氣動噪聲特性分析68-71
• 5.4 優(yōu)化風(fēng)扇靜特性實驗71-73
• 5.5 本章小結(jié)73-75
• 第六章 全文總結(jié)和展望75-78
• 6.1 全文總結(jié)75-76
• 6.2 本文主要創(chuàng)新76-77
• 6.3 今后工作展望77-78
• 參考文獻78-83
• 致謝83-84
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果84

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