【摘 要】
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冷却风扇作为汽车中十分重要的部件,对发动机的工作状态有着直接影响。一方面,为了让温度过高的发动机冷却下来,需要风扇有更好地散热性;另一方面,风扇在旋转时产生的噪声要尽可能的小,因此,对于风扇性能和噪声的研究就变得十分重要。计算机的发展加快了风扇CFD技术的研发,CFD技术与传统方法相比,最突出的优势是只需将风扇的三维模型设计出来,便可以通过数值计算得到详细地流场变化情况,这些信息无法通过试验直接获
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冷却风扇作为汽车中十分重要的部件,对发动机的工作状态有着直接影响。一方面,为了让温度过高的发动机冷却下来,需要风扇有更好地散热性;另一方面,风扇在旋转时产生的噪声要尽可能的小,因此,对于风扇性能和噪声的研究就变得十分重要。计算机的发展加快了风扇CFD技术的研发,CFD技术与传统方法相比,最突出的优势是只需将风扇的三维模型设计出来,便可以通过数值计算得到详细地流场变化情况,这些信息无法通过试验直接获取,且降低了风扇的开发成本,故被广泛应用。本文选取了一款风扇进行气动性能和噪声试验,并构建了 CFD模型,通过计算方法、湍流模型等参数的设置进行仿真计算,计算数据反映了模型是正确的,并分析了风扇的声场和流场情况。通过对仿生耦合理论的研究,将鲨鱼表皮的菱形结构和蜣螂壳体表的凹坑结构作为仿生原型,并经过结构简化设置在风扇的压力面上,共设计了7款风扇。从形状结构、排列方式以及结构数量这三方面出发,研究了各耦合因素对风扇气动性能和噪声的影响。得出如下结论:复合结构对风扇气动性能的提升效果要优于其他两种单一结构,且复合结构的降噪作用也很显著,风扇的声压级下降了 1.38dB。仿生耦合结构设置成均匀排列方式且数量较少时,会提高风扇静压,降低轴功率的损耗,使风扇做功能力提升。
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