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汽车冷却风扇气动特性的研究

作　者: 曹久莹
导　师: 王同光
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 流体力学
关键词: 冷却风扇叶片气动特性动量-叶素理论 CFD 数值模拟风道实验
分类号: U464.138
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 369次
引　用: 3次
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内容摘要

本文分别利用结合动量—叶素理论的经典计算方法和CFD方法计算不同型号的汽车冷却风扇的流场和气动特性,并进行比较。首先根据经典设计方法,糅合动量—叶素理论,用Fortran语言自编程序,计算风扇的气动力和力矩,得出速度、流量、功率等结果;然后利用商用计算流体力学软件Fluent和三维网格生成软件Gambit进行风扇的数值模拟计算,分析其流场的气动特性;本研究还对风扇的风道实验数据进行了分析讨论,为风扇的气动设计和参数分析打下基础。最后,本文将风扇在不同转速下的两种计算方法得出的结果与实验数据作了比较,结果表明,结合动量—叶素理论的经典计算方法得到的结果通过一定的修正,总体上与实验结果吻合得较好;用Fluent计算得到的结果与实验数据相比,基本上也很接近。但由于本文使用的将动量—叶素理论运用到汽车冷却风扇这种小展弦比的叶片的气动计算上,尚属首次,对于结果中存在的偏差的确切原因,尚有待于在今后的工作中继续研究。

全文目录

第一章绪论  12-23
  1.1 概述  12-13
  1.2 研究现状  13-20
  1.3 本文研究工作的意义  20-22
  1.4 本文主要工作  22-23
第二章经典设计方法  23-29
  2.1 基元级及速度三角形  23-25
  2.2 设计方法概述  25-26
  2.3 常用的孤立叶素设计方法  26-28
  2.4 总体气动特性计算  28-29
第三章风扇的风道实验研究  29-43
  3.1 风扇性能试验概述  29-31
  3.2 实验数据分析  31-43
第四章动量—叶素理论  43-55
  4.1 引言  43
  4.2 经典动量—叶素理论  43-46
  4.3 风扇叶片的气动特性计算  46-50
    4.3.1 基本理论  46-49
    4.3.2 程序简介  49-50
  4.4 计算结果及讨论  50-55
第五章 CFD 数值计算方法  55-73
  5.1 控制方程  55-57
  5.2 湍流模型  57-61
  5.3 网格生成  61-62
  5.4 数值离散  62-64
  5.5 边界条件  64-65
  5.6 计算结果与讨论  65-73
第六章结论与展望  73-75
参考文献  75-78
致谢  78-79
在学期间的研究成果  79

汽车冷却风扇气动特性的研究

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