發動機冷卻風扇散熱特性研究
  

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發動機冷卻風扇散熱特性研究

1.87萬字 39頁 原創作品,已通過查重系統


摘 要
發動機冷卻風扇是汽車水冷系統中重要的組成部件,風扇的散熱性能直接影響著發動機的散熱效果,進而直接關系到發動機能否正常工作。隨著人們節能環保意識的日益增強以及發動機動力性能和轉速的不斷提高,對于冷卻風扇的散熱性能要求也越來越高。本文利用CFD方法對風扇的氣動性能進行仿真,并與試驗結果進行比對分析。同時考慮到風扇在高速旋轉時在風壓和慣性離心力的共同作用下產生的大變形,甚至斷裂現象,對風扇進行流固耦合分析。
通過查閱相關文獻,對風扇進行氣動性能試驗。本文中對試驗臺架、試驗的過程以及試驗的數據結果都進行了詳盡的分析。建立了風扇的CFD模型,并根據試驗條件建立適當的邊界條件,對風扇的流量進行仿真計算,計算得到風扇在多種工況下的流量數值;并與試驗數據進行比對分析,結果表明:由于在仿真時忽略了風扇的一些細小特征以及風架對風扇流量的影響,導致仿真結果比試驗結果偏大。
將風扇CFX流場中的計算得到的風扇表面壓力分布結果導入到ANSYS中,對風扇進行流固耦合分析,仿真模擬風扇在五種轉速情況下的靜壓與慣性離心力共同作用下的應力及變形。結果表明:風扇應力最大值出現在葉片的根部以及葉片與外環的連接處,風扇變形的主要方式為軸向竄動。


關鍵詞:冷卻風扇 流量 流固耦合 應力 變形

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