长叶片冷却风扇扭曲规律的气动优化设计

利用透平机械欧拉方程和经典的变分原理，推导出了内燃机冷却风扇沿径向气流参数优化设计的数学模型，建立了风扇叶片扭曲规律优化设计的数学方法．应用该方法对６１０２汽油机冷却风扇进行了优化设计，并将计算结果与等反击系数流型和自由涡流型的计算结果做了比较     

基于涡量分析方法的轴流风扇结构优化设计

为研究涡量分析方法在轴流式冷却风扇优化设计中的应用,首先建立轴流风扇气动性能参数与周向涡量的直接数学物理关系,发现叶片表面平均周向涡量与风扇静压呈正相关;然后基于一款实例轴流冷却风扇,详细阐述了涡量分析方法步骤,建立了风扇管道数值计算模型,并从涡量角度指出了该款风扇的优化设计思路.结果表明:根据负周向涡量的分布,在风扇叶片表面增加导向筋,可以有效隔断负周向涡量的发展,提高平均周向涡量;利用涡量分析方法,合理设计风扇叶片压力面空气导向筋的形状、轴向高度及其厚度,可有效提高风扇气动性能;优化前后实例风扇测试结果最终验证了涡量分析方法可辅助于轴流冷却风扇的优化设计.     

基于CFD的发动机冷却风扇仿真优化研究

文章介绍了汽车发动机冷却风扇气动性能的CFD仿真方法,利用流体分析软件Fluent对冷却风扇进行了流场仿真分析和气动噪声计算,仿真结果与试验结果吻合较好,验证了仿真模型的可靠性。对影响冷却风扇气动性能的几何参数因素进行了分析研究,依据研究结果,针对原型风扇提出了2种改进方案,结果表明,在保证风扇冷却性能的前提下,风扇的噪声值得到了明显降低。     

小功率风冷发动机冷却系统的试验研究

本文论述了风冷柴油机冷却系统新型后向叶片风扇的设计,性能和经济效益。并根据试验和理论分析,对小功率风冷发动机冷却系设计中如何正确确定冷却系及冷却风扇的原始设计参数,后向叶片风扇应用的可行性及风扇结构尺寸、参数的优化设计等问题提出了一些看法。     

基于叶素-动量理论的冷却风扇风量计算方法

将风力机经典叶素-动量理论应用于车用轴流式冷却风扇,建立了冷却风扇几何参数、风扇转速与风量的关系理论模型.该模型根据冷却风扇与风力机能量转换的差异,对经典叶素-动量在叶素载荷方向、出入口边界条件等方面进行了修正.随后,基于实验测量和计算流体力学的方法对风扇风量理论计算模型进行了验证.结果表明,风扇风量的理论计算方法不仅能够反映风量随风扇转速的变化规律,且具备较高的计算精度.在该模型中,理论算法与实验结果的平均相对误差为3.57%,与计算流体力学所得结果的平均相对误差为5.03%.     

Fluent在YJ146A异步牵引电动机风路计算的应用

为了解决YJ146A电机发热严重的问题，通过使用Fluent专业的计算流体力学软件对比不同通风结构的冷却效果，并推荐最佳通风方式、风路设计、风扇结构等，以达到优化设计的目的，并应用到电机制造中．     

发动机轴流风扇流场与声场测量及分析

为探索发动机冷却风扇变转速气流场、声场和噪声传播特性,建造了发动机冷却系统试验台和研制了465Q型发动机轴流风扇。首先,通过调节6挡风扇转速,对风扇轴功率、散热器正面不同半径10测点静压强、总压强和噪声声压级进行了测量,同时完成护风圈出口不同半径6测点静压强、总压强和噪声声压级,以及散热器外不同半径3个方向6测点噪声声压级的测量。然后,计算出风扇变转速流量、全压和效率等特性参数,绘制了风扇变转速散热器正面和护风圈出口气流场和声场压强、风速、声压级分布曲线及风扇变转速性能曲线。最后,根据试验数据拟合出转速-风量、转速-效率等经验计算公式,给出噪声声压级与位移半径和转速之间约束方程式,验证发动机轴流风扇变转速噪声声压级换算满足对数比例定律。通过比较日本机械工程师学会实验统计数据,本研究最大比声压级为37.8 dB在其所测21～38 dB范围内,证明本研究结果达到较高的精确度。经过综合分析阐明了发动机冷却风扇流场与声场主要特征及流动和传播规律,提出了高效低噪风扇优化设计改进的具体措施。本研究结果可为发动机冷却风扇的优化配套设计提供参考。     

发动机冷却风扇叶尖参数优化

发动机冷却风扇是车辆冷却系统的重要组成部分,静压和轴功率是评价其气动性能的重要指标,而叶尖作为风扇做功的主要部分对风扇气动性能有较大影响.以发动机冷却风扇为研究对象,研究了风扇气动性能的计算方法和叶尖参数的优化方法.首先给出了风扇气动性能的计算方法,依据试验台建立风扇计算模型,利用模型仿真得到风扇在某一转速下的性能曲线,并与试验值进行了对比验证;然后以叶尖安装角、叶尖弦长、叶尖拱高为变量设计新风扇,基于正交试验法对各叶尖参数进行优化组合,给出了风扇叶尖参数的优化方法;最后通过风扇性能曲线、叶片压力图、叶片速度矢量图对优化结果进行分析,验证了优化方法的可行性.文中关于风扇叶尖参数的分析与优化方法,对发动机冷却风扇的设计具有指导意义.     

串列叶栅的轴流式冷却风扇流场计算

目的 为满足装甲车辆对风扇的风压和流量的要求,提出一种新的风扇型式,以使冷却风扇在限定的尺寸下,不但风量大,而且风压高。方法 利用欧拉方程对串列叶栅式冷却风扇的流场做了计算。为了得到比较精确的边界值,计算中构筑了贴体计算网格。结果 串列叶栅的风扇叶背流动分离较小,叶片的弯曲度较大,且由于叶栅马赫数曲线分布较饱满,使懈扇静压的较大提高。结论 理论研究为后续的实验研究提供了技术基础。     

核电循环泵轴承冷却风扇结构及其流场分析

核电站冷却水循环泵在高温环境下工作,泵轴承受到很大的热负载,其工作可靠性至关重要.为降低轴承工作温度、保证轴承安全工作,在泵轴系统上设置了冷却装置.提出了泵轴承冷却用轴流式风扇的结构,建立了风扇结构的BFGS优化计算方法,采用计算流体力学软件FLUENT对风扇流场进行了数值分析.数值模拟结果表明,基于BFGS设计方法得到的冷却风扇性能有较好的设计计算精度,能够满足核电站冷却水循环泵轴承冷却的要求,该计算方法方便可行.     

汽车前端部件结构对冷却性能的影响

为研究汽车前端冷却部件结构对冷却性能的影响,以某一简化车型为研究对象,分别对其格栅、风扇、风扇罩及冷却模块相对位置进行了数值研究.计算采用定常雷诺时均纳维斯托克斯方程.针对数值计算结果,通过对冷却参数等数据的分析比较,归纳总结了汽车前端结构件不同参数的变化对前端进气和汽车冷却性能的影响,得出了适合所研究车型的前端结构件的参数设置,为汽车的实际工程应用提供参考.     

发动机冷却风扇叶顶间隙泄漏量计算公式的构造

为了提高发动机冷却风扇叶顶间隙泄漏量的工程计算精度,基于泄漏量测量和流动显示试验以及间隙内部泄漏流动过程分析,构造了带有导流环的风扇叶顶间隙泄漏流动模型。深入研究了在静压力50~250Pa下3种带有导流环的风扇叶顶间隙流动结构的泄漏特性,通过流动显示试验,测量得到了泄漏流的涡旋结构和叶顶泄漏涡的轨迹。在经典泄漏量Martine和Egli泄漏经验计算公式的基础上,通过引入动能载越效应修正系数,应用修正后的计算公式对泄漏量进行计算并与试验结果值做了比较。研究结果表明:改进模型的计算结果与试验结果值接近,基本吻合;可为改进和提高发动机冷却风扇的气动性能提供理论依据。     

内燃机冷却风扇驱动系统

对内燃机冷却及冷却风扇运动系统进行了探讨；对现有内燃机水冷风扇驱动系统进行了分类，并说明了各自的特点；对内燃机冷却风扇温控液压驱动系统方案进行分析和说明。     

发动机动力舱冷却风扇噪声研究

针对小型挖掘机动力舱冷却风扇噪声较大的问题,采用计算流体动力学技术联合无限元的方法对其远场噪声进行分析并改进.基于计算流体动力学方法获得动力舱流场特性,通过流场特性分析得到气动声源;运用Lighthill声类比和无限元法,获得无限大空间的动力舱声场结果;在对原始风扇分析的基础上,重新优选一款新的低噪声风扇,进行计算分析,结果表明可降低风扇噪声1.3dB.将原机改进前后计算所得远场噪声频谱与试验结果进行对比,其变化趋势基本一致,且实测结果表明:新型风扇噪声得以改善,降低了1.7dB.     

高原内燃机车冷却装置的计算方法

介绍高原内燃机车冷却装置的计算方法，得出高原环境下的风扇阻力特性曲线和散热器阻力特性曲线。     

混合动力车辆冷却系统优化设计

针对某特种车辆由传统的燃油动力系统改为混合动力系统的设计要求和热源部件的工作温度特点,设计了具有高、低温双循环回路的冷却系统,将高温热源部件和低温热源部件分开 ,增大了高温循环回路中冷却介质的温度,提高了冷却系统的散热效率.采用计算机辅助设计对冷却系统和关键部件的热力学参数进行了优化设计,计算结果与所选风扇的性能试验数据对比表明:冷却系统设计方案满足车辆动力系统改型后的散热要求.     

直8型机主减滑油冷却风扇性能测试试验及分析

直升机主减速器是一个高速运世哲学转的齿轮箱，其中的润滑油温度对主减速器的正常工作至关重要，而主减滑油冷却系统能否正常工作主要取决于冷却风扇。直8型直升机的主减滑油冷却风扇是随主减速器一同从国外进口的附件，由主减速器输出轴驱动。除转速外，其主要性能参数（功率、流量、全压、静压和效率）没有给出。在国产化过程中，按进口件实物测绘制造出同尺寸的产品，但无法给出风扇的性能指标，国产化风扇不能鉴定和装机使用。为了摸清直8型直升机主减滑油冷却系统的工作状态，标定风扇的设计性能，我们在北京航空航天大学空调研究所对进口风扇和国产风扇进行了对比试验，并对试验结果进行了对比分析。     

涵道风扇气动特性及其参数优化设计

为了解决涵道风扇组合系统复杂流场的计算问题并进一步提升涵道风扇的气动性能,应用CFD和动量源方法建立了较为精细的涵道风扇组合系统气动性能分析模型,明确了涵道风扇设计参数对气动特性的影响,对设计参数进行了优化设计,有效提高了涵道风扇的气动性能,优化后涵道风扇组合拉力提升了27.58%。     

前掠角对车用轴流式冷却风扇性能的影响

建立了某车用冷却风扇不同前掠角参数化模型,并基于计算流体力学的方法对其流动进行了仿真,研究了不同风扇转速下,前掠角对冷却风扇流动、风量以及阻力矩的影响.在压力分布方面,研究结果表明:随着冷却风扇前掠角的增加,相同的转速下,风扇叶栅入口处,空气的平均压力不断升高,叶栅流道内,相邻叶片间升力面和吸力面间的压力梯度逐渐减小,同一叶片升力面同吸力面间的压差逐渐降低.在速度分布方面,随着前掠角的增加,相同的转速下,风扇叶栅入口处,空气的流速逐渐减小,叶栅流道内,空气速度的增加逐渐减小.在风扇性能方面,随着前掠角的增加,相同的转速下,风扇风量逐渐减小,风扇阻力矩逐渐降低.     

后置柴油机客车的降噪研究（I）：—降噪试验

通过后置柴油机客车整车噪声的远场，近场值测试和噪声分离等多项试验，经过计算并对噪声样本进行频谱分析，偏相干分析，确定冷却风扇噪声，排气噪声，发动机噪声是整车３个主噪声源，在不改变原车主要结构的前提下，采用玻璃纤维等隔声材料屏蔽发动机舱及冷却风道壁；加大风扇直径并降低转速；在排气管的消声器外包扎隔声材料等措施进行降噪对比试验，达到较好的整车降噪效果。