基于全三维流场分析的微小型轴流风扇优化设计系统的设计实现

发布时间：2021-02-26 07:31

　　微小型轴流风扇主要应用于计算机、电子仪器仪表等电子元器件的散热和通风。随着计算机运行速度的提高,其发热量也增加,从而对轴流风扇的性能提出了更高的要求。本文结合轴流风扇设计、流场计算、优化算法等理论构建了微小型轴流风扇优化设计系统,为微小型风扇的优化设计提供方法,改善了微小型风扇的设计沿用大型风扇的设计方法所带来的在有些工况下性能达不到要求的问题,具有一定的理论意义和工程应用意义。微小型轴流风扇优化设计系统包括风扇设计、前处理、流场计算和风扇优化四个模块。（1）风扇设计模块的功能是根据用户提出的参数,运用孤立叶型法进行计算,得到风扇三维模型,并对风扇叶片进行灵活度很高的调节。三维模型以prt和igs文件进行保存,供前处理模块调用。（2）前处理模块将风扇设计模块得到的igs文件导入,设置旋转流体区、管道区、进口延长段和出口延长段的直径、高度以及网格大小等参数,调用Gambit进行网格划分,结果以msh文件进行保存,供流场计算模块调用。（3）流场计算模块将前处理模块得到的msh文件导入,设置风扇边界条件、旋转速度、湍流动能、松弛系数、迎风格式、收敛误差等参数,调用Fluent进行流场计算,并... 

【文章来源】：浙江理工大学浙江省

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

系统结构图

2.2 系统运行流程在微小型轴流风扇优化设计系统中，风扇设计模块、前处理模块和流场计算模块单独运行也可串联运行。单独运行时，模块之间无通讯，各模块执行各自功能；进行优化时，需要将风扇设计模块、前处理模块及流场计算模块中的优化模式选中，使各串联运行，并将计算结果导入优化程序中作为遗传算法的适应度值。下面介绍该系统进行优化时的运行流程，其程序流程图如图 2.2 所示：

图 3.1 轮毂比与比转速的关系 图 3.2 比转速sn 与系数uK 的关系4.计算圆周速度tu 及压力系数 P60ttD nuπ= 32tPPρu= 3式中tD 为叶轮外径5.计算轴向速度zc2 2( )4zt hQcD Dπ= 3式中hD 为轮毂直径6.将整个叶片沿径向分成 10 个截面，分别计算个截面的uΔc 值。

【参考文献】：
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本文编号：3052266