CFD在吹风冷却装置设计中的应用

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第20卷第1期机械设计与研究Vl01．20No．12004年2月MachineDesignandResearchFb．．2004文章编号：1006—2343(2004)01—080—03CFD在吹风冷却装置设计中的应用周建亨，秦鹏飞(东华大学机械工程学院，上海200051)摘要：讨论将CFD技术引入到吹风冷却装置中去。通过对吹风冷却装置实例利用CAD／CAM软件UGII和CFD软件FLUENT相结合，进行气流场模拟，结合实验测试，在验证仿真模拟方法的基础上，对吹风冷却装置的设计进行了有效的改进。关键词：CFD；吹风冷却装置中图分类号：TS101文

2、献标识码：A面对市场竞争的国际化，传统的产品开发模式已不能满优化设计方案，从而达到改变传统的产品设计过程的目的。足要求。降低成本、提高质量，特别是缩短产品开发周期是本文讨论将CFD引入到吹风冷却装置的设计中。吹风赢得竞争的主要手段。而产品设计中，对样机及其关键部件冷却装置要求对其不同冷却对象，产生不同的冷却流场，流的反复试验在整个开发期中占极大的比例，在客观上拉长了场复杂，无法手工计算。传统的做法是采用反复修改、反复新产品的开发周期。设计中的反复回馈和重试验引起资金试验的方法，客观上造成了设计中的盲目性。如何修改冷却的浪费与成本的提高也不可避免。纺织机械中的部件往往部件的机械构造，达到控制冷却

3、流场，获得理想的流场速度形状复杂，这一矛盾尤为突出。分布，成为技术难题。本文利用CAD／CAM软件UGⅡ和基于CAE技术的产品设计，方案的确定首优先依据数CFD软件FLUENT相结合，通过对吹风冷却装置的性能仿值分析，当基本达到设计要求时即转入技术设计，从而可减真，论述CFD技术在吹风冷却装置设计中的应用。少设计的盲目性⋯。计算流体力学(ComputationalFluidDy—1吹风冷却装置数学建模namics，简称CFD)是流体工程数值模拟的一f-1CAE技术。CFD技术主要解决CAE领域中的流体场的分析计算与模拟系统性能的计算机仿真和三维场的数值模拟是产品开问题。通过将流体力学基本方程离

4、散化，以流体有限元法来发过程中缩短开发周期和指导开发方向的有效手段。其核仿真复杂的流场_2J。由于CFD可以准确地给出流体流动的心技术是在用计算机产生计算区域的虚拟实体，根据需要将细节，因而不仅可以准确地预测流体产品的性能，而且很容计算区域划分在小单元，应用流体力学理论，对机械关键部易从对流场的定量分析中发现产品设计中存在的问题，据此件周围空间进行气流场分析，这样可预测吹风冷却的性能，并可较方便地修改物理模型，进一步预测系统改进后的性能，为新产品开发和技术改进提供指导。收稿日期：2002—07—01不够的，还必须辅以试验分析。模态试验是研究结构振动的参考文献：重要方法，它通过对激发力和响应的时

5、域或频域分析，求得[1]冯伯儒，张锦，侯得胜，等．微光刻技术的发展[J]．微细加工技系统的频响函数(或传递函数)，然后根据频响函数的特征，术，2000，(1)：1-9．采用参数识别法求出振动模态参数。通过实验结果与有限[2]姚汉民，周明宝，田宏．迈向2J世纪的光刻技术[J]．光电工程，1999，26(1)：1～8．元分析进行比较，验证有限元模型的正确性、分析结果的可[3]苏雪莲．新世纪光刻技术及光刻设备的发展趋势[J]．微电子技靠性，并可对有限元模型参数进行修正，使边界条件及阻尼术，2001，29(2)：8～17．[4]wi11iamsM，UPandBischoffP．Sixdegreeoff

6、r~domMag-与实际更加接近，为设计提供更加准确可靠的参数。Levstagedevelopment[J]．SPIE，1997，3051：856～867．[5]KaztmoriI，FumioS．NewScann~'sforthe100nnlera[J]．sPIE，4结束语2001，4346：621-633．[6]王延风，全自动金丝球焊机的CAD／CAE设计研究[J]．光学精应用CAD／CAE技术进行磁悬浮工作台的设计研究，可密工程，2002，10(5)：466～470．充分发挥现代设计方法的优势，通过CAD建模虚拟样机设[7]TTodaka，EIshibashiandMEnokizono．D

7、ynamicmagneticfieldofelectromagneticsuspensiondement[J]．IEEETram．J．Magn．计、有限元电磁场分析以及结构静力学和动力学分析仿真，Japan，May1999，35：1151～1154．指导设计和试验，对设计进行综合评价，并优化设计。对解[8]HughesTJR．TheFiniteElementMethod，LinearStatica