资源描述
1 in to of of a in in a of to of to of of is an of of is as a to to of of FD FD of It is be by a at be 2 1 an of to be of a is to a of or at a of on of of to or to 2 A of of a is In is a of At a is D by At a of is a of by of be to of 3 to to by to of rh to rt of （） s( A in to of 0 2. V0 is to s is by s a V2 is to s r) is to of by To 0 2 be to on a or of 1 = ( = ( o/ 4 is in a at A by of To to s is of by to be F = (2r)o (V s of of to of of to at be of ( 2, 1 + 2a). by F as = 4Vi a (1+a) ( of be to of of a b. is a b to a 3 of is is to of of of is no is 5 of m/s is 800 in of In a is of of Vo is b is of 2. of of V1 is 1, of of CD L ), by on to a b is a b to as ( & 2). : at of (m/s) (m/s) (m/s) 1 0 0 2 2 4 6 8 10 12 : at of (m/s) (m/s) (m/s) 1 0 0 2 4 6 8 10 6 7 12 he of is is in to an to if it is in of 0cm to is 0cm is 0cm of of to by s is of 0cm of in is by of is to by of is 800 by to D in 3 be to a 3D is in of he of 54,676 as . is is of 7 4 of of he as a) of m/s b) c) d) at e) 800 f) no in is is 95,115 to of of to be of is m3 ) of of 8 of of he of is of is in of is of it in it is to at in at of is at of If of is of be in to be by a at be in 9 汽车发动机轴流式冷却风扇的 析 摘要： 散热器安装在汽车中，从冷却剂中去除热量。在发动机罩的包装下，增加了新的排放元件，以及空气动力学前端的设计，在发动机室中形成了一个充满敌意的热环境。这将导致发动机罩冷却空气的体积变小。因此，为了控制空气轴流风机的流量，风机被用来冷却散热器。这些风扇从发动机中消耗相当大的功率，因此轴流风机的性能是发动机冷却系统效率的重要参数。 为主要的设计工具来调查的主要问题相关的性能风扇体积流率和静态压力上升等。目前工作调查的特点 ,流在轴流 风扇 ,用于散热器冷却使用 码流利的 要对两种典型商业轴流风机叶片元件理论的计算结果进行了比较。人们注意到，风扇顶端的一个固定环可以改善风扇的效率，避免从套管中回流。在进入散热器之前，发动机冷却剂的热量可以转换为使用轴流涡轮机。 关键词 :轴流风机、 真、紊流动能、叶片元件 10 1 介绍 在运行时，汽车发动机产生大量的热量，必须消耗掉，否则引擎会过热，最终导致失败。风扇的基本目的是以理想的速度移动大量的气体或蒸汽。为了影响气流，风机在进气和出水气流中产生总压差。总压强 上升由静压力组成，这取决于叶片轮廓、叶片的数目、螺距、毂空间和风机叶轮的空气动力特性，以及由于速度或动能向气流传递而产生的动力压力。 2 轴流风机的分析 格劳厄特叶片元素理论 :一种比较简单的预测扇子性能的方法是使用叶片元素 (论。在这个方法中，扇形被分成若干独立的部分。在每一部分中，一个力平衡被应用于二维截面升力和阻力和由截面产生的扭矩。同时，还应用了轴向和角动量的平衡。这就产生了一组非线性方程，可以通过对每个叶片节的迭代来解决。由此产生的截面推力和扭矩的结果可以用来预测风扇的整体性能。 片元 素细分 图 11 图 过计算，算出了桨盘的升降分量，并对其进行了计算，并计算出了该单的全扇的推力和扭矩。 ）（） s( 入的因素 : 当试图确定两个流分量 大小时，应用该理论的一个主要复杂性就出现了。 致等于车辆的前进速度 (但增加的是风扇自己的感应轴流到一个滑流。 致等于叶片截面的角速度 (r)，但由于螺旋桨的流动特性而减小了。为了计算 精度，必须将轴向和角动量平衡应用于预测给定叶片单元的引流效应。图 2 显示了产生的流组件，这些组件是增加或减少主要流组件的因素。叶片截面的局部流速和攻角 。 ( = ( o/ 和角动量守恒动量守恒 保护动量的管理原则适用于轴向和周向的方向。在轴向的方向上，流动量的变化沿著流管从上游开始，通过在 a 节的螺旋桨，然后移到滑流中，必须等于叶片的这个元素所产生的推力。为了消除风扇旋转造成的 不稳定影响，使用的流管是一个覆盖风机盘的完整区域，所有的变量被假定为时间平均值。 F = (2r)o (V 12 应用伯努利方程和动量守恒 ,管的三个独立的组件 ,从自由流到磁盘 ,从后方的磁盘冲流到下游和平衡压力和面积与推力 ,轴向速度的磁盘将自由流和气流速度的平均值。 ( 2, 1 + 2a). 通过解积分方程，计算出 F 和 T 的积分 F = 4Vi a (1+a) ( 由于动量方程平衡的最终形式仍然包含元素推力和扭矩的变量，它们不能直接用于求解流入因子。用这些近似的推力和力矩方程给出了对流入因子 a 和 个过程会重复，直到“ a”和“ b”的值收敛到一个指定的容忍度。 3 计算 对轴流风机的理论分析一般采用青光眼叶片元件理论。该理论应用于计算空气、静态压力等性能指标，对风机性能特性进行评价，无风吹叶片 (另一种是前向叶片 ( 空气的进口速度为 2 米 /秒，风扇以顺时针方向旋转 1800 转，方向为流动方向。在第一步中，对轴向流入 因子 a 进行了假设，并计算了空气流速的轴向分量。同样的，漩涡流系数 b 也被计算，并且是速度 切线分量。计算了空气的总速度的大小和方向。知道的值 和风扇的叶片部分的属性 (例如 风机的推力由空气和所需的扭矩计算旋转风扇。最后是 a 和 b。上面的过程会重复，直到“ a”和“ b”的值接近以前迭代的值。风机的流量系数、静压升高、速度分量、流量系数、风机的静压上升均为扇形和扇形 2(表 1 和 2)。 表 1:空气中的风机 1 的性能特性 入口速度 v（ m/s） 轴向速度 v（ m/s） 切向速度 v（ m/s） 静态 压力上升 1 0 0 2 2 4 6 8 10 13 7 12 2:风机 2 的性能特点在空气的各种入口速度 入口速度 v（ m/s） 轴向速度 v（ m/s） 切向速度 v（ m/s） 静态压力上升 1 0 0 2 4 6 8 10 12 拟 通过 发了风机的流体流量控制量。风扇位于散热器的后面，以引起散热器的气流。，一种诱导的通风风扇。否则，风扇本身就会对进入的空气产生阻力，如果它位于散热器的前面。散热器和风扇之间有 30 厘米的缺口。风 扇的入口在上游 30 厘米处，排气口在风扇下游 70 厘米处。 由于风机旋转运动所产生的吸力，空气流过散热器后的气流速度增加，在风机的前 30 厘米处的控制体积的收敛部分，在风扇周围的管道中，水流直冲直入。管道的作用是通过增加速度的轴向分量，从而使气流在风扇上流动。叶尖与导管之间的间隙为 米。风扇以顺时针方向转动，大约是正 x 轴。当气流通过管道向周围流动时，气流被强迫产生发散。图 4 所示，图 3 所示的 1D 控制体积可通过 3D 模型进行模拟。 图 3 模拟了扇形 1 的气流控制体积 14 域包含 154,676 个四面体单元，如图 4 所示。对 模拟模型导出到 行流体流分析。动荡的影响是通过标准 图 4 扇形 1 该模型的边界条件如下 : a)进气 -在 x 轴上的空气 200 米 / s 速度 b)湍流强度 - 5% c)紊流粘度比 - d)出口 大气条件下的均匀压力 e)移动参考帧以顺时针方向旋转 1800 f)管道壁 图 5 是为 开发的用于前进叶片的计算网格。扇区被分为 195,115 四面体细胞。 边界条件也类似于 克 /立方米和动态粘度 )的空气。 图 5 模拟了风扇 2 的气流控制量 15 图 6 四面体控制扇 2 内气流的控制体积 5 结论 在扇形叶片上的流体的静压力上升超过了吹过叶片的扇形叶片。在 情况下，静态压力的最大值是较高的，但是平均压力低于 管它在上游产生了更多的真空，但是它无法向下游施加压力。这可能会导致风扇出口的“熄火”。静态压力随风扇的气流速度的增加而减小，但是 理空气的压力比。所以， 有效。如果空气流量是主要的标准，那么可以减少叶片的数量，以增加空气的自由流动面积。风扇顶端的固定环可以进一步改善风扇的效率，避免从套管中回流。在进入散热器之前，发动机冷却剂的热量可以转换为使用轴流涡轮机。
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