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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 = √( = (θ – o/ 4 is in a at A by of To to s is of by to be F = {ρ(2πr)o (V } s of of to of of to at be of ( 2, 1 + 2a). by F as = {4πρVi 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, Φ 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 μ) 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 汽車發(fā)動機(jī)軸流式冷卻風(fēng)扇的 析 摘要： 散熱器安裝在汽車中，從冷卻劑中去除熱量。在發(fā)動機(jī)罩的包裝下，增加了新的排放元件，以及空氣動力學(xué)前端的設(shè)計，在發(fā)動機(jī)室中形成了一個充滿敵意的熱環(huán)境。這將導(dǎo)致發(fā)動機(jī)罩冷卻空氣的體積變小。因此，為了控制空氣軸流風(fēng)機(jī)的流量，風(fēng)機(jī)被用來冷卻散熱器。這些風(fēng)扇從發(fā)動機(jī)中消耗相當(dāng)大的功率，因此軸流風(fēng)機(jī)的性能是發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)效率的重要參數(shù)。 為主要的設(shè)計工具來調(diào)查的主要問題相關(guān)的性能風(fēng)扇體積流率和靜態(tài)壓力上升等。目前工作調(diào)查的特點(diǎn) ,流在軸流 風(fēng)扇 ,用于散熱器冷卻使用 碼流利的 要對兩種典型商業(yè)軸流風(fēng)機(jī)葉片元件理論的計算結(jié)果進(jìn)行了比較。人們注意到，風(fēng)扇頂端的一個固定環(huán)可以改善風(fēng)扇的效率，避免從套管中回流。在進(jìn)入散熱器之前，發(fā)動機(jī)冷卻劑的熱量可以轉(zhuǎn)換為使用軸流渦輪機(jī)。 關(guān)鍵詞 :軸流風(fēng)機(jī)、 真、紊流動能、葉片元件 10 1 介紹 在運(yùn)行時，汽車發(fā)動機(jī)產(chǎn)生大量的熱量，必須消耗掉，否則引擎會過熱，最終導(dǎo)致失敗。風(fēng)扇的基本目的是以理想的速度移動大量的氣體或蒸汽。為了影響氣流，風(fēng)機(jī)在進(jìn)氣和出水氣流中產(chǎn)生總壓差?？倝簭?qiáng) 上升由靜壓力組成，這取決于葉片輪廓、葉片的數(shù)目、螺距、轂空間和風(fēng)機(jī)葉輪的空氣動力特性，以及由于速度或動能向氣流傳遞而產(chǎn)生的動力壓力。 2 軸流風(fēng)機(jī)的分析 格勞厄特葉片元素理論 :一種比較簡單的預(yù)測扇子性能的方法是使用葉片元素 (論。在這個方法中，扇形被分成若干獨(dú)立的部分。在每一部分中，一個力平衡被應(yīng)用于二維截面升力和阻力和由截面產(chǎn)生的扭矩。同時，還應(yīng)用了軸向和角動量的平衡。這就產(chǎn)生了一組非線性方程，可以通過對每個葉片節(jié)的迭代來解決。由此產(chǎn)生的截面推力和扭矩的結(jié)果可以用來預(yù)測風(fēng)扇的整體性能。 片元 素細(xì)分 圖 11 圖 過計算，算出了槳盤的升降分量，并對其進(jìn)行了計算，并計算出了該單的全扇的推力和扭矩。 ）（） s(??? 入的因素 : 當(dāng)試圖確定兩個流分量 大小時，應(yīng)用該理論的一個主要復(fù)雜性就出現(xiàn)了。 致等于車輛的前進(jìn)速度 (但增加的是風(fēng)扇自己的感應(yīng)軸流到一個滑流。 致等于葉片截面的角速度 (r)，但由于螺旋槳的流動特性而減小了。為了計算 精度，必須將軸向和角動量平衡應(yīng)用于預(yù)測給定葉片單元的引流效應(yīng)。圖 2 顯示了產(chǎn)生的流組件，這些組件是增加或減少主要流組件的因素。葉片截面的局部流速和攻角 。 √( = (θ – o/ 和角動量守恒動量守恒 保護(hù)動量的管理原則適用于軸向和周向的方向。在軸向的方向上，流動量的變化沿著流管從上游開始，通過在 a 節(jié)的螺旋槳，然后移到滑流中，必須等于葉片的這個元素所產(chǎn)生的推力。為了消除風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)造成的 不穩(wěn)定影響，使用的流管是一個覆蓋風(fēng)機(jī)盤的完整區(qū)域，所有的變量被假定為時間平均值。 F = {ρ(2πr)o (V } 12 應(yīng)用伯努利方程和動量守恒 ,管的三個獨(dú)立的組件 ,從自由流到磁盤 ,從后方的磁盤沖流到下游和平衡壓力和面積與推力 ,軸向速度的磁盤將自由流和氣流速度的平均值。 ( 2, 1 + 2a). 通過解積分方程，計算出 F 和 T 的積分 F = {4πρVi a (1+a)[ (] } 由于動量方程平衡的最終形式仍然包含元素推力和扭矩的變量，它們不能直接用于求解流入因子。用這些近似的推力和力矩方程給出了對流入因子 a 和 個過程會重復(fù)，直到“ a”和“ b”的值收斂到一個指定的容忍度。 3 計算 對軸流風(fēng)機(jī)的理論分析一般采用青光眼葉片元件理論。該理論應(yīng)用于計算空氣、靜態(tài)壓力等性能指標(biāo)，對風(fēng)機(jī)性能特性進(jìn)行評價，無風(fēng)吹葉片 (另一種是前向葉片 ( 空氣的進(jìn)口速度為 2 米 /秒，風(fēng)扇以順時針方向旋轉(zhuǎn) 1800 轉(zhuǎn)，方向?yàn)榱鲃臃较颉Ｔ诘谝徊街?，對軸向流入 因子 a 進(jìn)行了假設(shè)，并計算了空氣流速的軸向分量。同樣的，漩渦流系數(shù) b 也被計算，并且是速度 切線分量。計算了空氣的總速度的大小和方向。知道的值 和風(fēng)扇的葉片部分的屬性 (例如 風(fēng)機(jī)的推力由空氣和所需的扭矩計算旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇。最后是 a 和 b。上面的過程會重復(fù)，直到“ a”和“ b”的值接近以前迭代的值。風(fēng)機(jī)的流量系數(shù)、靜壓升高、速度分量、流量系數(shù)、風(fēng)機(jī)的靜壓上升均為扇形和扇形 2(表 1 和 2)。 表 1:空氣中的風(fēng)機(jī) 1 的性能特性 入口速度 v（ m/s） 軸向速度 v（ m/s） 切向速度 v（ m/s） 靜態(tài) 壓力上升 1 0 0 2 2 4 6 8 10 13 7 12 2:風(fēng)機(jī) 2 的性能特點(diǎn)在空氣的各種入口速度 入口速度 v（ m/s） 軸向速度 v（ m/s） 切向速度 v（ m/s） 靜態(tài)壓力上升 1 0 0 2 4 6 8 10 12 擬 通過 發(fā)了風(fēng)機(jī)的流體流量控制量。風(fēng)扇位于散熱器的后面，以引起散熱器的氣流。，一種誘導(dǎo)的通風(fēng)風(fēng)扇。否則，風(fēng)扇本身就會對進(jìn)入的空氣產(chǎn)生阻力，如果它位于散熱器的前面。散熱器和風(fēng)扇之間有 30 厘米的缺口。風(fēng) 扇的入口在上游 30 厘米處，排氣口在風(fēng)扇下游 70 厘米處。 由于風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動所產(chǎn)生的吸力，空氣流過散熱器后的氣流速度增加，在風(fēng)機(jī)的前 30 厘米處的控制體積的收斂部分，在風(fēng)扇周圍的管道中，水流直沖直入。管道的作用是通過增加速度的軸向分量，從而使氣流在風(fēng)扇上流動。葉尖與導(dǎo)管之間的間隙為 米。風(fēng)扇以順時針方向轉(zhuǎn)動，大約是正 x 軸。當(dāng)氣流通過管道向周圍流動時，氣流被強(qiáng)迫產(chǎn)生發(fā)散。圖 4 所示，圖 3 所示的 1D 控制體積可通過 3D 模型進(jìn)行模擬。 圖 3 模擬了扇形 1 的氣流控制體積 14 域包含 154,676 個四面體單元，如圖 4 所示。對 模擬模型導(dǎo)出到 行流體流分析。動蕩的影響是通過標(biāo)準(zhǔn) 圖 4 扇形 1 該模型的邊界條件如下 : a)進(jìn)氣 -在 x 軸上的空氣 200 米 / s 速度 b)湍流強(qiáng)度 - 5% c)紊流粘度比 - d)出口 —— 大氣條件下的均勻壓力 e)移動參考幀以順時針方向旋轉(zhuǎn) 1800 f)管道壁 圖 5 是為 開發(fā)的用于前進(jìn)葉片的計算網(wǎng)格。扇區(qū)被分為 195,115 四面體細(xì)胞。 邊界條件也類似于 克 /立方米和動態(tài)粘度 )的空氣。 圖 5 模擬了風(fēng)扇 2 的氣流控制量 15 圖 6 四面體控制扇 2 內(nèi)氣流的控制體積 5 結(jié)論 在扇形葉片上的流體的靜壓力上升超過了吹過葉片的扇形葉片。在 情況下，靜態(tài)壓力的最大值是較高的，但是平均壓力低于 管它在上游產(chǎn)生了更多的真空，但是它無法向下游施加壓力。這可能會導(dǎo)致風(fēng)扇出口的“熄火”。靜態(tài)壓力隨風(fēng)扇的氣流速度的增加而減小，但是 理空氣的壓力比。所以， 有效。如果空氣流量是主要的標(biāo)準(zhǔn)，那么可以減少葉片的數(shù)量，以增加空氣的自由流動面積。風(fēng)扇頂端的固定環(huán)可以進(jìn)一步改善風(fēng)扇的效率，避免從套管中回流。在進(jìn)入散熱器之前，發(fā)動機(jī)冷卻劑的熱量可以轉(zhuǎn)換為使用軸流渦輪機(jī)。