轴流风机扇叶的仿真与分析
发布时间：2022-02-21 12:15
轴流风机与常用的离心风机相比是一种大流量低扬程的风机。因其结构简单、使用方便，它在汽车领域中发挥了巨大作用。轴流风机内部流场的研究，为掌握轴流风机空气动力性能及优化风机的过流部件提供了可靠的依据；对改善风机性能提出有效的方法，对国民经济的发展也有着极其深远的意义。本论文正是针对上述问题，通过CFD方法对轴流风机内部流场进行三维数值模拟，得到流体的速度矢量及压力分布，分析扇叶产生的流场，为提高风机性能的作了一定的探索性研究。在探索性研究中，我们采用了流场从整体到局部的分析方法。在初步明确了风机各部分对扇叶流场及风机性能的影响后，重点对风机的关键零件——扇叶进行了比较细致的分析。本课题的主要研究内容为：1、详细研究了在实际风洞实验状态下的流场，结合风机测试方法选用了与测试状态接近的边界条件；2、研究了风机各部分对扇叶流场及风机性能的影响，得出扇叶是影响的主要因素的结果，确定了以扇叶流场为重点的研究对象；3、详细研究了我公司QS1304风扇扇叶周围气体在实验状态下的流场，并提出了改进方案，同时完成了扇叶的实验特性与仿真特性的对比分析；4、通过对改进前后的扇叶进行扇叶送风的实验，对比实验数据与...
【文章来源】：电子科技大学四川省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
第一章 概述
1.1 本课题的目的和意义
1.2 轴流风机的研究的现状
1.3 CFD及其在轴流风机设计中的应用
1.4 解决本课题的基本思路
第二章 轴流风机一般设计理论
2.1 轴流通风机的一般结构
2.2 风机的性能参数及相关名词
2.3 轴流风机扇叶传统设计所采用的假定
2.4 轴流风机常用设计方法
第三章 基本物理模型
3.1 流体动力学控制方程
3.1.1 质量守恒方程
3.1.2 动量守恒方程
3.1.3 能量守恒方程
3.1.4 组分质量守恒方程
3.2 三维湍流模型
3.2.1 湍流模型理论简史
3.2.2 几种典型的湍流数值模拟方法及湍流模型简介
3.3 受壁面限制的湍流流动的近壁面处的处理方法
3.4 壁面方程和近壁面模型
3.5 旋转参考坐标系中的流动
3.6 网格剖分技术
3.6.1 结构化网格
3.6.2 分块结构化网格
3.6.3 非结构化网格
3.6.4 结构化和非结构化网格的应用
3.6.5 网格的质量评判
3.7 计算收敛性判断
第四章 轴流风机空气动力性能的数值模拟
4.1 本课题数值模拟的工作内容
4.2 扇叶流场初探
4.3 QS1304轴流风机扇叶内部流场数值模拟
4.3.1 分析对象描述
4.3.2 确定计算区域
4.3.3 划分网格
4.3.4 材料选择及边界条件设置
4.3.5 求解参数
4.3.6 仿真结果分析
4.3.7 扇叶改进
4.4 扇叶内部结构对扇叶送风及电机功率的影响
4.5 轴流风机电机支架对流场的影响
4.5 本章小结
第五章 QS1304轴流风机性能试验与分析
5.1 QS1304轴流风机空气动力性能试验方法
5.2 实验结果与仿真特性比较及讨论
5.3 本章小结
第六章 扇叶的简单变形和模态分析
6.1 分析过程
6.2 数值计算结果与讨论
6.3 本章小结
第七章 总结与展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]计算域对CFD模拟结果的影响[J]. 康顺. 工程热物理学报. 2005(S1)
[2]离心泵叶轮内部流场CFD分析[J]. 龙志军,裴毅,孙松林,谢方平. 农机化研究. 2005(04)
[3]轴向通流旋转盘腔内流动不稳定性研究[J]. 田淑青,陶智,丁水汀,徐国强. 北京航空航天大学学报. 2005(04)
[4]轴流通风机叶片模态仿真及其对气动噪声的影响[J]. 伍先俊,朱石坚. 风机技术. 2004(05)
[5]CFX-TASCflow在汽轮机通流设计中的应用[J]. 黄钢,杨其国,李宇峰,管继伟. 热力透平. 2004(02)
[6]CFD在轴流风机噪声预估中的运用[J]. 刘伯林,许明恒,许志浩. 机械. 2003(05)
[7]CFD通用软件综述[J]. 姚征,陈康民. 上海理工大学学报. 2002(02)
本文编号：3637235
【文章来源】：电子科技大学四川省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
第一章 概述
1.1 本课题的目的和意义
1.2 轴流风机的研究的现状
1.3 CFD及其在轴流风机设计中的应用
1.4 解决本课题的基本思路
第二章 轴流风机一般设计理论
2.1 轴流通风机的一般结构
2.2 风机的性能参数及相关名词
2.3 轴流风机扇叶传统设计所采用的假定
2.4 轴流风机常用设计方法
第三章 基本物理模型
3.1 流体动力学控制方程
3.1.1 质量守恒方程
3.1.2 动量守恒方程
3.1.3 能量守恒方程
3.1.4 组分质量守恒方程
3.2 三维湍流模型
3.2.1 湍流模型理论简史
3.2.2 几种典型的湍流数值模拟方法及湍流模型简介
3.3 受壁面限制的湍流流动的近壁面处的处理方法
3.4 壁面方程和近壁面模型
3.5 旋转参考坐标系中的流动
3.6 网格剖分技术
3.6.1 结构化网格
3.6.2 分块结构化网格
3.6.3 非结构化网格
3.6.4 结构化和非结构化网格的应用
3.6.5 网格的质量评判
3.7 计算收敛性判断
第四章 轴流风机空气动力性能的数值模拟
4.1 本课题数值模拟的工作内容
4.2 扇叶流场初探
4.3 QS1304轴流风机扇叶内部流场数值模拟
4.3.1 分析对象描述
4.3.2 确定计算区域
4.3.3 划分网格
4.3.4 材料选择及边界条件设置
4.3.5 求解参数
4.3.6 仿真结果分析
4.3.7 扇叶改进
4.4 扇叶内部结构对扇叶送风及电机功率的影响
4.5 轴流风机电机支架对流场的影响
4.5 本章小结
第五章 QS1304轴流风机性能试验与分析
5.1 QS1304轴流风机空气动力性能试验方法
5.2 实验结果与仿真特性比较及讨论
5.3 本章小结
第六章 扇叶的简单变形和模态分析
6.1 分析过程
6.2 数值计算结果与讨论
6.3 本章小结
第七章 总结与展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]计算域对CFD模拟结果的影响[J]. 康顺. 工程热物理学报. 2005(S1)
[2]离心泵叶轮内部流场CFD分析[J]. 龙志军,裴毅,孙松林,谢方平. 农机化研究. 2005(04)
[3]轴向通流旋转盘腔内流动不稳定性研究[J]. 田淑青,陶智,丁水汀,徐国强. 北京航空航天大学学报. 2005(04)
[4]轴流通风机叶片模态仿真及其对气动噪声的影响[J]. 伍先俊,朱石坚. 风机技术. 2004(05)
[5]CFX-TASCflow在汽轮机通流设计中的应用[J]. 黄钢,杨其国,李宇峰,管继伟. 热力透平. 2004(02)
[6]CFD在轴流风机噪声预估中的运用[J]. 刘伯林,许明恒,许志浩. 机械. 2003(05)
[7]CFD通用软件综述[J]. 姚征,陈康民. 上海理工大学学报. 2002(02)
本文编号：3637235
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/3637235.html
