車(chē)用軸流式冷卻風(fēng)扇的優(yōu)化設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2020-12-30 16:49
本文主要研究的是車(chē)用軸流式冷卻風(fēng)扇,而風(fēng)扇設(shè)計(jì)參數(shù)中,不同半徑處弦長(zhǎng)扭角分布以及前掠角對(duì)風(fēng)扇氣動(dòng)性能影響較大。本文運(yùn)用成熟的優(yōu)化算法對(duì)風(fēng)扇設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,并對(duì)優(yōu)化結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對(duì)比驗(yàn)證,分析了具體設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)風(fēng)扇氣動(dòng)性能的影響。將風(fēng)力機(jī)經(jīng)典葉素-動(dòng)量理論應(yīng)用于車(chē)用軸流式冷卻風(fēng)扇,建立了冷卻風(fēng)扇幾何參數(shù)、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速與風(fēng)量-扭矩的關(guān)系理論模型。該模型根據(jù)冷卻風(fēng)扇與風(fēng)力機(jī)能量轉(zhuǎn)換的差異,對(duì)經(jīng)典葉素-動(dòng)量在葉素載荷方向,出入口邊界條件等方面進(jìn)行了修正。實(shí)現(xiàn)葉素-動(dòng)量理論在風(fēng)扇風(fēng)量、扭矩理論計(jì)算上面的應(yīng)用。隨后,基于實(shí)驗(yàn)測(cè)量和理論計(jì)算的方法對(duì)風(fēng)扇風(fēng)量、扭矩理論計(jì)算模型進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明,風(fēng)扇風(fēng)量、扭矩的理論計(jì)算方法不僅能夠反映風(fēng)量、扭矩隨風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律,且具備較高的計(jì)算精度。在本文研究的模型中,風(fēng)量理論算法與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的平均誤差為3.57%,扭矩理論算法與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的平均誤差為1.51%;谌~素-動(dòng)量理論對(duì)風(fēng)量扭矩的理論計(jì)算公式,利用粒子群算法的優(yōu)化,在特定轉(zhuǎn)速下達(dá)到目標(biāo)風(fēng)量時(shí),以扭矩為目標(biāo)函數(shù),實(shí)現(xiàn)扭矩最小,對(duì)冷卻風(fēng)扇弦長(zhǎng)、扭角的分布進(jìn)行優(yōu)化,得出了優(yōu)化后的弦長(zhǎng)扭角在不同半徑處的分布。建...
【文章來(lái)源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:60 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
冷卻風(fēng)扇風(fēng)扇幾何模型
圖 3.3 優(yōu)化流程圖Fig.3.3 Optimization flowchart卻風(fēng)扇弦長(zhǎng)-扭角的優(yōu)化結(jié)果 優(yōu)化結(jié)果表 3.1 弦長(zhǎng)及扭角分布Table 3.1 Distribution of chord length and Twist angle半徑(mm) 翼型弦長(zhǎng)(mm) 翼型扭角(°)60 44.9 41.682.3 56.8 39.7104.5 58 34.1126.8 47.8 30.8149 41.7 27.9
圖 4.1 冷卻風(fēng)扇試驗(yàn)件Fig.4.1 Cooling fan for test架實(shí)驗(yàn)場(chǎng)的建立參照風(fēng)扇性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)(如圖 4.2b, 流體仿真區(qū)域包括:外界空氣區(qū),冷區(qū)以及風(fēng)洞區(qū)的結(jié)構(gòu)與實(shí)驗(yàn)一致。測(cè)試時(shí),塊(如圖 3c 所示),風(fēng)扇罩的長(zhǎng)度和寬度為 41口安裝,空氣通過(guò)風(fēng)扇能進(jìn)入風(fēng)洞。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇性能的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[J]. 王天宇,王霄,劉會(huì)霞,馮士琳,蘇占龍. 機(jī)電工程. 2015(06)
[2]發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)形冷卻風(fēng)扇結(jié)構(gòu)與參數(shù)對(duì)氣動(dòng)性能影響的研究[J]. 上官文斌,莫偉標(biāo),署恒濤,虞寧,賀頻艷,竺菲菲. 內(nèi)燃機(jī)工程. 2017(01)
[3]基于典型鳥(niǎo)類(lèi)翅膀特征的小型軸流風(fēng)機(jī)葉片仿生設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 廖庚華,胡欽超,楊瑩,韓志武,任露泉,劉慶平. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2012(05)
[4]轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)流動(dòng)與散熱特性數(shù)值研究[J]. 肖國(guó)權(quán),楊志剛. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2010(06)
[5]掠動(dòng)葉對(duì)微型軸流風(fēng)扇氣動(dòng)-聲學(xué)性能的影響研究[J]. 楊?lèi)?ài)玲,唐濤,張輝,陳康民. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2009(03)
[6]輪轂比對(duì)對(duì)旋軸流通風(fēng)機(jī)性能影響的數(shù)值研究[J]. 王會(huì)社,張仲柱,張永軍,趙青松,譚春青,徐建中. 風(fēng)機(jī)技術(shù). 2008(03)
[7]軸流風(fēng)扇轉(zhuǎn)子葉片優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 李楊,歐陽(yáng)華,杜朝輝. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(09)
[8]微型軸流風(fēng)扇扭葉片設(shè)計(jì)及其氣動(dòng)分析[J]. 王企鯤,葉舟,陳康民. 上海理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(03)
[9]環(huán)形風(fēng)扇的選型及在發(fā)動(dòng)機(jī)上的布置設(shè)計(jì)要點(diǎn)——中重型商用車(chē)?yán)鋮s系統(tǒng)[J]. 張仁新. 柴油機(jī)設(shè)計(jì)與制造. 2005(02)
[10]風(fēng)扇前緣曲線前掠程度對(duì)風(fēng)扇性能的影響[J]. 周敏,王如根. 空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(01)
碩士論文
[1]裝載機(jī)冷卻風(fēng)扇變環(huán)量設(shè)計(jì)與流場(chǎng)不均勻性研究[D]. 陳彬彬.吉林大學(xué) 2015
[2]發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇氣動(dòng)性能的CFD分析與仿真流程優(yōu)化[D]. 萬(wàn)星榮.華南理工大學(xué) 2013
[3]發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇葉片參數(shù)的研究和優(yōu)化[D]. 唐釗.華南理工大學(xué) 2012
[4]發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇性能計(jì)算方法的研究[D]. 吳敏.華南理工大學(xué) 2010
[5]汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇氣動(dòng)性能和聲學(xué)性能研究[D]. 唐永偉.吉林大學(xué) 2007
本文編號(hào):2947973
【文章來(lái)源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:60 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
冷卻風(fēng)扇風(fēng)扇幾何模型
圖 3.3 優(yōu)化流程圖Fig.3.3 Optimization flowchart卻風(fēng)扇弦長(zhǎng)-扭角的優(yōu)化結(jié)果 優(yōu)化結(jié)果表 3.1 弦長(zhǎng)及扭角分布Table 3.1 Distribution of chord length and Twist angle半徑(mm) 翼型弦長(zhǎng)(mm) 翼型扭角(°)60 44.9 41.682.3 56.8 39.7104.5 58 34.1126.8 47.8 30.8149 41.7 27.9
圖 4.1 冷卻風(fēng)扇試驗(yàn)件Fig.4.1 Cooling fan for test架實(shí)驗(yàn)場(chǎng)的建立參照風(fēng)扇性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)(如圖 4.2b, 流體仿真區(qū)域包括:外界空氣區(qū),冷區(qū)以及風(fēng)洞區(qū)的結(jié)構(gòu)與實(shí)驗(yàn)一致。測(cè)試時(shí),塊(如圖 3c 所示),風(fēng)扇罩的長(zhǎng)度和寬度為 41口安裝,空氣通過(guò)風(fēng)扇能進(jìn)入風(fēng)洞。
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期刊論文
[1]發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇性能的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[J]. 王天宇,王霄,劉會(huì)霞,馮士琳,蘇占龍. 機(jī)電工程. 2015(06)
[2]發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)形冷卻風(fēng)扇結(jié)構(gòu)與參數(shù)對(duì)氣動(dòng)性能影響的研究[J]. 上官文斌,莫偉標(biāo),署恒濤,虞寧,賀頻艷,竺菲菲. 內(nèi)燃機(jī)工程. 2017(01)
[3]基于典型鳥(niǎo)類(lèi)翅膀特征的小型軸流風(fēng)機(jī)葉片仿生設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 廖庚華,胡欽超,楊瑩,韓志武,任露泉,劉慶平. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2012(05)
[4]轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)流動(dòng)與散熱特性數(shù)值研究[J]. 肖國(guó)權(quán),楊志剛. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2010(06)
[5]掠動(dòng)葉對(duì)微型軸流風(fēng)扇氣動(dòng)-聲學(xué)性能的影響研究[J]. 楊?lèi)?ài)玲,唐濤,張輝,陳康民. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2009(03)
[6]輪轂比對(duì)對(duì)旋軸流通風(fēng)機(jī)性能影響的數(shù)值研究[J]. 王會(huì)社,張仲柱,張永軍,趙青松,譚春青,徐建中. 風(fēng)機(jī)技術(shù). 2008(03)
[7]軸流風(fēng)扇轉(zhuǎn)子葉片優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 李楊,歐陽(yáng)華,杜朝輝. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(09)
[8]微型軸流風(fēng)扇扭葉片設(shè)計(jì)及其氣動(dòng)分析[J]. 王企鯤,葉舟,陳康民. 上海理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(03)
[9]環(huán)形風(fēng)扇的選型及在發(fā)動(dòng)機(jī)上的布置設(shè)計(jì)要點(diǎn)——中重型商用車(chē)?yán)鋮s系統(tǒng)[J]. 張仁新. 柴油機(jī)設(shè)計(jì)與制造. 2005(02)
[10]風(fēng)扇前緣曲線前掠程度對(duì)風(fēng)扇性能的影響[J]. 周敏,王如根. 空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(01)
碩士論文
[1]裝載機(jī)冷卻風(fēng)扇變環(huán)量設(shè)計(jì)與流場(chǎng)不均勻性研究[D]. 陳彬彬.吉林大學(xué) 2015
[2]發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇氣動(dòng)性能的CFD分析與仿真流程優(yōu)化[D]. 萬(wàn)星榮.華南理工大學(xué) 2013
[3]發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇葉片參數(shù)的研究和優(yōu)化[D]. 唐釗.華南理工大學(xué) 2012
[4]發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇性能計(jì)算方法的研究[D]. 吳敏.華南理工大學(xué) 2010
[5]汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇氣動(dòng)性能和聲學(xué)性能研究[D]. 唐永偉.吉林大學(xué) 2007
本文編號(hào):2947973
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