車用軸流式冷卻風(fēng)扇設(shè)計分析【獨家畢業(yè)課程設(shè)計含任務(wù)書+開題報告+外文翻譯+中期報告+答辯PPT】,軸流,冷卻,風(fēng)扇,設(shè)計,分析,獨家,畢業(yè),課程設(shè)計,任務(wù)書,開題,報告,講演,呈文,外文,翻譯,中期,答辯,ppt 開 題 報 告 1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，撰寫 2000 字左右的文獻綜述： 文 獻 綜 述 題研究的目的和意義 隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，我國汽車的保有量也在日益增多。目前汽車是數(shù)量最多、最普及、應(yīng)用范圍最廣的交通工具，也是活動范圍最廣泛、運輸量最大的重要現(xiàn)代化陸地交通工具。因此對于他的研究也越來越多。汽車的發(fā)動機冷卻風(fēng)扇至于散熱器的后面，使汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的重要組成部件。冷卻風(fēng)扇的性能直接影響到主機冷卻系統(tǒng)的散熱效果、噪聲、燃油經(jīng)濟性和發(fā)動機功耗等方面，因此研究發(fā)動機冷卻風(fēng)扇的氣動 性能以及強度分析有著非常重要的作用。 冷卻風(fēng)機是機車動力裝置中的重要設(shè)備，其工作性能影響著整個機車的運行狀況及安全。現(xiàn)有軸流冷卻風(fēng)機在運 行條件改變時，會出現(xiàn)效率降低、壓力降低、可靠性變差和噪聲大的問題不能 滿足使用要求，因此需要對其進行改進設(shè)計。在改進設(shè)計過程中，受車廂結(jié)構(gòu) 形狀、進出口流道及運行條件的影響冷卻風(fēng)扇的改進設(shè) 難度較大 [1]。 內(nèi)外現(xiàn)狀分析 葉輪機械氣動設(shè)計方面的重要性可能要高于其他工程應(yīng)用，如果脫離了 幫助，葉輪機械設(shè)計上的困難將會是不可想象的 [2]] 。目前， 這種數(shù)值模擬的方法可以模擬復(fù)雜程度極高的粘性、非定常流動，得到復(fù)雜流動現(xiàn)象中的細微結(jié)構(gòu)，便于做孤立因素的優(yōu)化分析，從而發(fā)現(xiàn)一些理論解不出、實驗測不到的新現(xiàn)象 [3] 風(fēng)扇是車輛冷卻系統(tǒng)的主要部件，當(dāng)前應(yīng)用比較廣泛的是軸流式風(fēng)扇，為了提高風(fēng)扇的冷卻能力，對改進的某型軸流式風(fēng)扇進行實驗研究和數(shù)值模擬。實驗結(jié)果表明，軸流式風(fēng)扇加裝后導(dǎo)葉片質(zhì)量流量提高約 20％，加裝前導(dǎo)葉片質(zhì)量流量提高約 15％，在提高質(zhì)量流量方面加裝后導(dǎo)葉要優(yōu)于加裝前導(dǎo)葉。加裝導(dǎo)葉片能在相同轉(zhuǎn)速下顯著增加風(fēng)扇的質(zhì)量流量，提高冷卻性能。以前導(dǎo)葉為例，運 用 件進行數(shù)值模擬計算，數(shù)值模擬結(jié)果與實驗較吻合。 [4]，以使冷卻風(fēng)扇在限定的尺寸下，不但風(fēng)量大，而且風(fēng)壓高。方法 利用歐拉 方程對串列葉柵式冷卻風(fēng)扇的流場做了計算。為了得到比較精確的邊界值，計算中構(gòu)筑了貼體計算網(wǎng)格。結(jié)果 串列葉柵的風(fēng)扇葉背流動分離較小，葉片的彎曲度較大，且由于葉柵馬赫數(shù)曲線分布較飽滿，使懈扇靜壓的較大提高。結(jié)論 理論研究為后續(xù)的實驗研究提供了技術(shù)基礎(chǔ) 。 [5]為了深入研究汽輪發(fā)電機冷卻風(fēng)扇內(nèi)的流動規(guī)律，并對其設(shè)計提出合理優(yōu)化方案，對某汽輪發(fā)電機 軸流式通風(fēng)冷卻風(fēng)扇的原始模型在流量 為 25,^3／ s 的工況下進行了 場數(shù)值模擬，通過改變?nèi)~片安放角和葉片扭轉(zhuǎn)角，得到冷卻風(fēng)扇計算效率和葉片安 放角及葉片扭轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系．計算結(jié)果表明：在一定范圍內(nèi)，風(fēng)扇效率和葉片安放角及葉片扭轉(zhuǎn)角之間都呈近拋物線變化關(guān)系，在特定葉片安放角和葉片扭轉(zhuǎn)角附 近風(fēng)扇效率最高．經(jīng)葉片修型后的軸流風(fēng)扇效率較原模型提高了15． 8％． [6]即使有了性能良好的風(fēng)扇 ,如果 與發(fā)動機匹配不當(dāng) ,也很難得到最經(jīng)濟的效果。因此 ,必須根據(jù)發(fā)動機冷卻系空氣阻力特性來設(shè)計和選擇風(fēng)扇。本文在分析了軸流式風(fēng)扇特性和發(fā)動機冷卻系阻力特 性的 基礎(chǔ)上 ,提出了它們之間的最佳匹配關(guān)系。 [7] 軸流式通風(fēng)機廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域，如礦井、空氣調(diào)節(jié)、紡織、燒結(jié)、電站、隧道、冷卻以及大型風(fēng)洞 [8] 。 以小型低壓大流量通風(fēng)機為模型 ,通過對其內(nèi)部流場的三維數(shù)值模擬 ,說明了葉片不同周向彎曲對 其氣動性能的影響 ,分析了葉片彎曲帶來這些影響的原因 在小型低壓大流量通風(fēng)機的內(nèi)部流動損失中 ,通流損失部分所占比例大于二次流損失部分 ,因 此降低其通流損失是降低小型低壓大流量通風(fēng)機內(nèi)部流動損失的一個有效辦法 ;推薦在小型低壓大流量通風(fēng)機的設(shè)計中采用葉片的適度 前彎 ,此時壓頭和效率與徑向 葉片差別不大 ,但有利于擴大葉輪的穩(wěn)定性 .[9] 軸流通風(fēng)機輪轂旋壓工藝的順利實現(xiàn)不但要在加工工藝上進行研究 ,而且更重要的應(yīng)該從空氣動力設(shè)計時就統(tǒng)籌兼顧的設(shè)計思想 ,指明了相應(yīng)的軸流通風(fēng)機輪轂設(shè)計思路并進行了舉例說明其可行性 [10] 以汽車發(fā)動機冷卻風(fēng)扇葉片為研究對象 ,采用精密柔性三坐標(biāo)測量臂獲取風(fēng)扇表面點云數(shù)據(jù) ,利用 軟件對點云進行數(shù)據(jù)處理、曲面重構(gòu) ,并對重構(gòu)模型精度進行分析?；趧恿?規(guī)律 ;運用 并分析仿真結(jié)果的影響因素。通過對再設(shè)計前后風(fēng)扇的氣動性能比較 ,驗證了將葉型設(shè)計為橢圓率是 橢圓線的必要性和可行性。 [11]汽車發(fā)動機冷卻風(fēng)扇是汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中非常重要的零部件。通過一個具體實例，討論了利用商業(yè) 件進行汽車發(fā)動機冷卻風(fēng)扇的流場計 算，并最終得到風(fēng)扇性能數(shù)據(jù)的一種方法，從而實現(xiàn)對風(fēng)扇性能的初步檢驗，降低生產(chǎn)風(fēng)險，提高設(shè)計效率。 [12] 對帶有前后導(dǎo)葉的復(fù)雜軸流風(fēng)機內(nèi)部的流動特性進行了三維數(shù)值模擬 ,基于 流模型及 模擬風(fēng)機的旋轉(zhuǎn)流動 ,將其性能與測試實驗數(shù)值進行了對比 ,發(fā)現(xiàn)數(shù)值模擬結(jié)果與測試結(jié)果吻合較好。對不同氣流量及不同轉(zhuǎn)速風(fēng)機進行數(shù)值模擬表明 ,在葉片轉(zhuǎn)速不變的情況下 ,隨著氣體流量的增加 ,葉片的氣動壓力增加 ,功率增大 ,同時風(fēng)機效率提高 ;在氣體流量保持不變時 ,隨著葉片轉(zhuǎn)速的增加 ,葉片的氣動壓力增加 ,功率增大 ;當(dāng)風(fēng)機出口存在阻力時 ,則葉片的氣動壓力增加 ,功率增大。 [13] 軸流式通風(fēng)機改造的必要性 用計算機模擬技術(shù)對動葉進行模態(tài)分析試驗及對高效區(qū)分布特性的研究轉(zhuǎn)移了高效 區(qū)的位置等措施 ,對風(fēng)機進行了改造 風(fēng)機改造后運行安全 .[14]結(jié)構(gòu)特點在設(shè)計大型冷卻塔用軸流風(fēng)機時 ,為了降低能耗、噪聲以及減少飄水現(xiàn)象 ,希望風(fēng)機具有較小的輪轂比。因此我們從 1983 年起 ,研制了具有兩個輪轂的軸流風(fēng)機。 [15] 參考文獻 ： [1] 王曉放，李麗麗，孫濤，等 J]2009， 49:364[2] 郝開元，王維名 離心壓縮機整級性能優(yōu)化設(shè)計 [J]2012（ 2）：36[3] J D N ]13:107 [4] 張元清，《中國科技財富》 2011（ 18） 98。 [5] 鄭世琴，黃宏賓，劉淑艷 《北京理工大學(xué)學(xué)報》， 1999,19（ 5）： 569 [6] 劉全中，宮汝志，王洪杰，魏顯著《哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報》， 2010,42(3)442 [7] 李惠珍《汽車技術(shù)》 1981（ 5） 51 [8] 呂文燦 ,軸流式壓縮機 [M]械工業(yè)出版社， 1980。 [9] 鄭劍飛，葉舟，《風(fēng)機技術(shù)》， 2008（ 2）， 9[10] 何志偉《通用機械》， 2003（ 9）： 37[11] 孫洪勝，李宇鵬，宮春梅《機械設(shè)計》， 2015（ 10）； 40 [12] 何奇，毛建國，何小明《汽車科技》， 2009（ 1） 46 [13] 杜禮明，劉紅，孫麗萍，張軍，中國 程分析技術(shù)年會， 2009。 [14] 李玉娟，房振旭，《河南理工大學(xué)學(xué)報自然科學(xué)版》， 1999,18（ 4）： 297 [15] 袁仲文，《機械設(shè)計與研究》， 1987（ 2）： 38 開 題 報 告 ２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）： 究目標(biāo)、研究內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問題 (1）研究目標(biāo) 了解車用軸流式風(fēng)機的工作特點、基本構(gòu)造及設(shè)計要求，確定風(fēng)機葉片選型及管件設(shè)計參數(shù)，繪制葉輪、葉片三維模型。 (2）研究內(nèi)容 分析車用軸流式冷卻風(fēng)扇的工作環(huán)境及性能要求。針對軸流式風(fēng)機結(jié)構(gòu)特點及工作特性 對葉輪、葉片、輪轂等進行結(jié)構(gòu)設(shè)計與選型 ， 采用 件 葉輪內(nèi)部流場進行了深入分析與研究，經(jīng)過性能對比及制造需求，確定了 最終的葉輪方案，并完成制造樣機及氣動試驗驗證。 并繪制風(fēng)機主要部件的三維模型。 成步驟 （ 1） 對當(dāng)前的風(fēng)機參數(shù)進行了解分析，并選取一款型號的發(fā)動機對其散熱要求進行分析。 （ 2） 影響軸流風(fēng)機性能的主要因素有：葉片安裝角 βa、徑向間隙 δ、轉(zhuǎn)速 n 及葉片數(shù) Z 等 。對這些數(shù)據(jù)進行分析計算。 （ 3） 繪制 葉輪、葉片、輪轂等結(jié)構(gòu) 的 形以及整個風(fēng)機的 形。 開 題 報 告 指導(dǎo)教師意見 ： 指導(dǎo)教 師： 年 月 日 所在系審查意見： 系主任： 年 月 日