轴流风机扇叶的仿真与分析.doc

摘要
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轴流风机与常用的离心风机相比是一种大流量低扬程的风机。因其结构简单、使用方便，它在汽车领域中发挥了巨大作用。轴流风机内部流场的研究，为掌握轴流风机空气动力性能及优化风机的过流部件提供了可靠的依据；对改善风机性能提出有效的方法，对国民经济的发展也有着极其深远的意义。
本论文正是针对上述问题，通过CFD方法对轴流风机内部流场进行三维数值模拟，得到流体的速度矢量及压力分布，分析扇叶产生的流场，为提高风机性能的作了一定的探索性研究。在探索性研究中，我们采用了流场从整体到局部的分析方法。在初步明确了风机各部分对扇叶流场及风机性能的影响后，重点对风机的关键零件——扇叶进行了比较细致的分析。
本课题的主要研究内容为：
1、详细研究了在实际风洞实验状态下的流场，结合风机测试方法选用了与测试状态接近的边界条件；
2、研究了风机各部分对扇叶流场及风机性能的影响，得出扇叶是影响的主要因素的结果，确定了以扇叶流场为重点的研究对象；
3、详细研究了我公司QS1304风扇扇叶周围气体在实验状态下的流场，并提出了改进方案，同时完成了扇叶的实验特性与仿真特性的对比分析；
4、通过对改进前后的扇叶进行扇叶送风的实验，对比实验数据与模拟计算结果，初步证明了本文数值模拟方法的正确性与可行性，并基于本文分析的结果提出了一些有助于以后扇叶设计的意见和建议；
5、研究了扇叶在工作状态下的简单变形分析和简单模态分析。

关键词：轴流风机，扇叶，流场，CFD，三维数值模拟

Abstract
Abstract
ABSTRACT
Incomparisonwithcommoncentrifugalfanner,axial-flowfannerhasabiggerfluxandlowerlift.Itplaysalargeroleinmotorfieldduetoitssimplestructureandconvenientmanagement.Thestudyontheinnerflowfieldoftheaxial-flowfannerwillprovidereliableevidencestothefanner’sairdynamicperformanceandtotheoptimizationoftheflow-passedparts.Theeffectivemethodtoimprovethefanner’sperformancealsohasdeepsignificanceforthedevelopmentofcountryeconomics.
Aimingtoaboveproblem,thispapermakesuseof3Dnumericalsimulationoninnerflowfieldinaxial-flowfannerbyCFDmethodtoobtaintheflowvelocityvectorandpressuredistributionand,basingontheanalysisoftheflowfieldofthefanlamina,thenproceedsomeexploringstudiesforimprovingtheperformanceofthefanner.Intheexploringstudies,weadoptglobal-localanalysismethodonflowfield.Afterprimaryensuretheaffectionsoffanner’spartstotheflowfieldandfanner’sperformance,weemphasisonthekeypart–fanlamina–todetailanalysis.
Themaincontentsinclude:
1.Studytheflowfielddetaillyundertherealwindtunnelexperimentalconditionduringwhich,withcombinationoffannerexperimentalmethods,weselectappropriateboundaryconditionclosetoexperimentalstatus;
2.Studytheaffectionsoffanner’spartstotheflowfieldandfanner’sperformanceandresultthatthefanlaminaisthemainfactor;
3.StudytheflowfieldofQS1304fanlaminaofourCorporationundertheexperimentalstatus,thus,prov