车用轴流式冷却风扇设计分析开题报告

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1、开题报告1.结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文献综述1.1课题研究的目的和意义随着汽车工业的迅速发展，我国汽车的保有量也在H益增多。目前汽车是数量最多、最普及、应用范围最广的交通工具，也是活动范围最广泛、运输量最大的重要现代化陆地交通工具。因此对于他的研究也越来越多。汽车的发动机冷却风扇至于散热器的后面,使汽车冷却系统的重要组成部件。冷却风扇的性能直接影响到主机冷却系统的散热效果、噪声、燃油经济性和发动机功耗等方面，因此研究发动机冷却风扇的气动性能以及强度分析有

2、着非常重要的作用。冷却风机是机车动力装置中的重要设备，其工作性能影响着整个机车的运行状况及安全。现有轴流冷却风机在运行条件改变时，会出现效率降低、压力降低、可靠性变差和噪声大的问题不能满足使用要求，因此需要对其进行改进设计。在改进设计过程中，受车厢结构形状、进出口流道及运行条件的影响冷却风扇的改进设难度较大1.2国内外现状分析CFD在叶轮机械气动设计方面的重要性可能要高于其他工程应用，如果脱离了CFD的帮助，叶轮机械设计上的困难将会是不可想象的纱o目前，这种数值模拟的方法可以模拟复杂程度极高的粘性、

3、非定常流动，得到复杂流动现象中的细微结构，便于做孤立因素的优化分析，从而发现一些理论解不岀、实验测不到的新现彖⑶风扇是车辆冷却系统的主要部件，当前应用比较广泛的是轴流式风扇，为了提高风扇的冷却能力，对改进的某型轴流式风扇进行实验研究和数值模拟。实验结果表明，轴流式风扇加装后导叶片质量流量提高约20%,加装前导叶片质量流量提高约15%,在提高质量流量方面加装后导叶要优于加装前导叶。加装导叶片能在相同转速下显著增加风扇的质量流量，提高冷却性能。以前导叶为例，运用NUMECA软件进行数值模拟计算，数值模拟

4、结果与实验较吻合。⑷，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宙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。⑸为了深入研究汽轮发电机冷却风扇内的流动规律，并对其设计提岀合理优化方案，对某汽轮发电机轴流式通风冷却风扇的原始模型在流量为25/3/s的工况下进行了CFD流场数值模拟，通过

5、改变叶片安放角和叶片扭转角，得到冷却风扇计算效率和叶片安放角及叶片扭转角Z间的关系.计算结果表明：在一定范围内，风扇效率和叶片安放角及叶片扭转角之间都呈近抛物线变化关系，在特定叶片安放角和叶片扭转角附近风扇效率最高.经叶片修型后的轴流风扇效率较原模型提高了15.8%.(61即使有了性能良好的风扇，如果与发动机匹配不当，也很难得到最经济的效果。因此，必须根据发动机冷却系空气阻力特性来设计和选择风扇。本文在分析了轴流式风扇特性和发动机冷却系阻力特性的基础上，提出了它们Z间的最佳匹配关系。⑺轴流式通风机广

6、泛应用于国民经济的各个领域，如矿井、空气调节、纺织、烧结、电站、隧道、冷却以及大型风洞⑻o以小型低压大流量通风机为模型,通过对其内部流场的三维数值模拟,说明了叶片不同周向弯曲对其气动性能的影响，分析了叶片弯曲带*这些影响的原因•结果表明：在小型低压大流量通风机的内部流动损失中，通流损失部分所占比例大于二次流损失部分，因此降低其通流损失是降低小型低压大流量通风机内部流动损失的一个有效办法;推荐在小型低压大流量通风机的设计中采用叶片的适度前弯，此时压头和效率与径向叶片差别不大，但有利于扩大叶轮的稳定性.

7、[9]轴流通风机轮毂旋压工艺的顺利实现不但要在加工工艺上进行研究，而且更重要的应该从空气动力设计时就统筹兼顾的设计思想，指明了相应的轴流通风机轮毂设计思路并进行了举例说明其可行性他以汽车发动机冷却风扇叶片为研究对象，采用精密柔性三坐标测量臂获取风扇表面点云数据，利用Imageware和Pro/E软件对点云进行数据处理、曲面重构，并对重构模型精度进行分析。基于动量-叶素理论和伯努利方程理论计算得出入流角对风扇气动力等性能的影响规律;运用CFD软件对重构风扇内部流场进行数值仿真，并分析仿真结果的影响因素

8、。通过对再设计前后风扇的气动性能比较，验证了将叶型设计为椭圆率是4.2的椭圆线的必要性和可行性。⑭汽车发动机冷却风扇是汽车发动机冷却系统中非常重要的零部件。通过一个具体实例，讨论了利用商业CFD软件进行汽车发动机冷却风扇的流场计算，并最终得到风扇性能数据的一种方法，从而实现对风扇性能的初步检验，降低生产风险，提高设计效率。胸对带有前后导叶的复杂轴流风机内部的流动特性进行了三维数值模拟，基于RNG湍流模型及MRF模型模拟风机的旋转流动，将其性能与测试实验数值进行了对比，