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某型号汽车发电机通风系统流场特性研究

发布时间:2017-07-27 08:21

  本文关键词:某型号汽车发电机通风系统流场特性研究


  更多相关文章: 计算流体力学 发电机 转子 风扇 流场


【摘要】:随着汽车行业的高速发展,其对汽车发电机的性能提出了更高的要求。目前,汽车发电机的趋势是小体积、大功率。汽车发电机在稳定运行时,转子的高速旋转导致气体流动十分复杂,提升了发电机散热冷却以及噪声控制难度。因此,对汽车发电机内气体流动的研究有利于发电机的散热冷却及噪声控制。本文以重庆博耐特有限公司的某型汽车发电机为例,选取该型号发电机的冷却风道为研究对象。首先建立汽车发电机整机的三维实体模型,根据该型号汽车发电机的运行特性,分析了发电机通风结构的特点。然后基于计算流体动力学理论对电机通风风道内的流场进行数值模拟。通过对计算结果的可视化后处理得出了发电机通风风道内各区域的速度值、压力云图、速度矢量图等流场数据,针对前后风扇、转子气隙等关键区域探讨了气体流动的特性,获得了电机流场内气体流动的规律。在此基础之上,研究风扇叶型、端盖径向栅格倾斜角度、后风扇轮盘结构等因素对汽车发电机流场的影响。比较了三种叶型,发现翼型、圆弧型叶片的流动特性优于平板型;改进后风扇轮盘之后,减弱了后风扇对转子内气体的干扰;改变端盖径向栅格之后,栅格处气体流通速度加快,有利于定子端部散热;发电机双变参数风扇的布置方式,能够改善电机转子的压力分布。通过本文的研究,得到了该型汽车发电机转子和前后风扇压力、速度的分布情况,总结出了汽车发电机通风风道内部气体流动的规律,为汽车发电机的设计和优化提供切实可行的参考依据。
【关键词】:计算流体力学 发电机 转子 风扇 流场
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:U463.631
【目录】:
  • 中文摘要3-4
  • 英文摘要4-7
  • 1 绪论7-21
  • 1.1 课题的背景及意义7-8
  • 1.2 电机流场的国内外研究现状8-12
  • 1.3 汽车发电机通风系统12-19
  • 1.3.1 汽车发电机的冷却方法12-13
  • 1.3.2 空冷式汽车发电机的通风系统结构13-16
  • 1.3.3 汽车发电机基本结构16-19
  • 1.4 课题的主要研究内容19-21
  • 2 计算流体力学基本理论21-29
  • 2.1 计算流体力学概述21-23
  • 2.1.1 计算流体力学的优缺点21-22
  • 2.1.2 计算流体力学的求解过程22-23
  • 2.2 计算流体力学理论基础23-27
  • 2.2.1 计算流体力学控制方程23-25
  • 2.2.2 湍流模型及其数值模拟方法25-26
  • 2.2.3 CFD常用算法26-27
  • 2.3 本章小结27-29
  • 3 某型号汽车发电机流场数值模拟29-43
  • 3.1 数值模拟条件判定29-30
  • 3.1.1 介质的连续性29
  • 3.1.2 流场的定常判定29
  • 3.1.3 空气不可压判定29-30
  • 3.1.4 湍流层流判定30
  • 3.2 数值模拟30-41
  • 3.2.1 模型处理30-32
  • 3.2.2 网格划分32-35
  • 3.2.3 边界条件的设定35-36
  • 3.2.4 模拟结果及分析36-41
  • 3.3 本章小结41-43
  • 4 某型号汽车发电机内流场特性研究43-69
  • 4.1 发电机双变参数风扇对流场的影响43-46
  • 4.2 风扇扇叶对流场特性的影响46-51
  • 4.2.1 扇叶形状对流场的影响46-48
  • 4.2.2 叶片厚度对流场的影响48-51
  • 4.3 端盖栅格角度对流场的影响51-59
  • 4.3.1 端盖栅格倾斜前后对比51-54
  • 4.3.2 不同倾角栅格的流场分析54-58
  • 4.3.3 变倾角栅格设计58-59
  • 4.4 后风扇改进后的汽车发电机流场特性59-64
  • 4.4.1 后风扇改进轮盘后的流场特性60-63
  • 4.4.2 圆弧型后风扇的流场特性63-64
  • 4.5 不同转速下的流场分析64-68
  • 4.6 本章小结68-69
  • 5 总结与展望69-71
  • 5.1 总结69
  • 5.2 展望69-71
  • 致谢71-73
  • 参考文献73-77
  • 附录77
  • A. 作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目:77

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本文编号:580511

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