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《葉頂間隙對小型軸流風(fēng)扇氣動性能的影響》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、浙江理工大學(xué)學(xué)報!第!"卷!第#期!$"%!年&月'()*+,-(./0123,+4563781609+3:1*;3<=>(-?!"!@(?#!')-?$"%!文章編號!!"#$7$%&!"'(!$#()7(&'(7("葉頂間隙對小型軸流風(fēng)扇氣動性能的影響張廣星$金英子$張!立$李!博"浙江理工大學(xué)機械與自動控制學(xué)院!杭州!%""%B$!!摘!要!影響小型軸流風(fēng)扇氣動性能的因素很多!葉頂間隙是一個非常關(guān)鍵的因素%利用aJb軟件中P@^K&"湍流模型和5QL[OK算法進行定常計算得出靜特性!再利用大渦模擬"OK5$和J7_聲學(xué)模型進行了非定常計算!得出葉頂間隙對風(fēng)扇噪聲的影響!并分析渦脫
2、落現(xiàn)象%結(jié)果顯示(四種葉頂間隙的靜特性變化趨勢雖然相似!但葉頂間隙為%?"NN的風(fēng)扇模型靜態(tài)特性較好#在8h"面上!葉頂間隙為"?&CNN和%?"NN的風(fēng)扇模型渦脫落現(xiàn)象比較明顯#在葉頂間隙處!沿徑向!小葉頂間隙渦脫落比大葉頂間隙早#離散噪聲的峰值出現(xiàn)在基頻和諧波頻率處!并且在高頻處聲壓衰減比較快%關(guān)鍵詞!小型軸流風(fēng)扇#葉頂間隙#靜特性#噪聲#數(shù)值模擬中圖分類號!8LF$C?%%!!!文獻標志碼!M葉片%能減少葉頂間隙泄漏渦的產(chǎn)生和通過葉頂間(!引!言'V(隙的泄漏量&8?J)Y,+(等研究了葉頂間隙對軸小型軸流風(fēng)扇廣泛用于筆記本電腦)服務(wù)器等較流風(fēng)扇噪聲的影響%結(jié)果顯示!葉頂間隙處產(chǎn)生
3、的渦'&(昂貴的電子產(chǎn)品中%而近些年對其研究主要集中在性流和泄露流是噪聲產(chǎn)生的主要來源&歐陽華等用'%(能測試方面%對于內(nèi)部流動和優(yōu)化方法的研究相對aJb對軸流風(fēng)機的氣動噪聲進行數(shù)值模擬%并將結(jié)缺乏&計算機用小型軸流風(fēng)扇的工作原理是快速將果與實驗對比%發(fā)現(xiàn)模擬預(yù)測精度較好%能夠滿足工a[9的熱量傳導(dǎo)出來并吹到附近的空氣中去%其性能程分析的需要&三維非定常湍流流動是葉輪區(qū)域流直接影響計算機的性能和壽命&葉頂間隙的泄露流會場的典型特征%而葉頂間隙的存在會使氣體從壓力造成風(fēng)扇的整體性能下降%所以葉頂間隙已經(jīng)成為設(shè)面向吸力面泄露%產(chǎn)生渦流%對風(fēng)扇的性能特別是風(fēng)'B(計時必須考慮的重要因素之一&因
4、此研究葉頂間隙對扇的效率)壓比)氣動噪聲產(chǎn)生很大的負面影響&小型軸流風(fēng)扇總體性能的影響具有重要的意義&充分地了解葉頂間隙的流動情況%可以有效地改善小型軸流風(fēng)扇的噪聲主要是機械振動噪聲和氣風(fēng)扇的氣動性能&動噪聲%實踐證明%氣動噪聲遠遠大于機械噪聲%故本文采用aJb軟件%在#種不同葉頂間隙'$('!(氣動噪聲成為研究的重點&%FV#年%[(`1--提"iC)"?&C)%?")%?CNN下%對小型軸流風(fēng)扇的內(nèi)部出了渦聲理論%他認為在低馬赫數(shù)條件下%渦是等熵流場進行模擬%并對各風(fēng)扇的氣動性能進行比對和絕熱流體產(chǎn)生流場和輻射聲場的基本且唯一的來分析%為提高風(fēng)扇的氣動性能提供依據(jù)&源%為湍流發(fā)聲提供
5、了理論依據(jù)&9**,=_(H4;(+'#(!!計算模型及計算網(wǎng)格等對小型a[9風(fēng)扇的噪聲進行了研究%發(fā)現(xiàn)大流'C(本文所采用的風(fēng)扇模型的直徑B%輪量下的噪聲比低流量時的噪聲大&毛佳妮等通過9hCCNN改變?nèi)~頂?shù)男螤顏硌芯咳~頂間隙流%設(shè)計一種新型轂比B9*BUh"MC#%葉片數(shù)8h&%額定轉(zhuǎn)速(h收稿日期!$"%$A%%A%C基金項目!國家自然科學(xué)基金"C%""V"F"#$浙江省科技計劃項目"$"%%a%V"!B%$"%%a%%"&!#作者簡介!張廣星"%FB!A#%男%山東青島人%碩士研究生%主要從事電液控制與流體傳動&通信作者!金英子%電子郵箱!23+?=G!%V!?6(N第#期張廣星
6、等!葉頂間隙對小型軸流風(fēng)扇氣動性能的影響C$%#!""**N3+%安裝角#h#"?V!f%基頻3"hC"$_G&學(xué)模型來模擬%結(jié)合JJ8技術(shù)對噪聲數(shù)據(jù)進行處理&數(shù)值模擬時對實機進行了適當?shù)慕Y(jié)構(gòu)簡化%不考慮非定常計算時所選時間步長要足夠小%以便能電機及其支架的影響&在較寬的頻率范圍內(nèi)分析噪聲的頻率特性%故以旋計算域的劃分如圖%所示%轉(zhuǎn)子的中心為坐標轉(zhuǎn)%f所需要的時間作為一個時間步長'U%即原點&對風(fēng)扇的進出口進行了延伸%以保證計算流V"V"AC'Uhh'!?BBg%";"%#場的穩(wěn)定性&計算域劃分為#個區(qū)%分別為進口區(qū))!V"+!V"g#!""管道區(qū))旋轉(zhuǎn)區(qū)和出口區(qū)&進出口延長段采用六面$
7、!結(jié)果分析體6((Z1*網(wǎng)格%旋轉(zhuǎn)流體區(qū)和其周圍的管道區(qū)采用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格%圖$為計算網(wǎng)格示意&!?%!靜特性對#種不同葉頂間隙的模型進行定常數(shù)值模擬%其壓力-流量特性曲線和流量-效率曲線分別如圖!)圖#所示&圖!給出了不同葉頂間隙下數(shù)值模擬壓力-流量特性比較情況&從圖!可以看出%#個不同葉頂間圖%!計算域示意隙的變化趨勢是一致的%即隨著流量的增大靜壓減小&這可能是因為流量增加后%氣流速度也隨之增加%沿徑向流動的氣體增加%這樣經(jīng)過葉輪
