為何軸流風(fēng)扇葉片均為奇數(shù)

________________________ 來稿日期：2002－１０－０８ no.4dec.2003───────────　 計(jì)算機(jī)輔助工程 computer aidedengineering ─────────── 　 貫流風(fēng)扇葉片計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)　 　 　　　　潘宏斌　　　　　　　　　　　　　　　　曹奇英　 （春蘭研究院，江蘇泰州，２２５３００）　　　　（東華大學(xué)計(jì)算機(jī)系，上海，２０００５１）　 　 作者簡介　潘宏斌：工程師，研究方向?yàn)椋悖幔洌悖幔澹悖幔淼?；?曹奇英：教授，博士后，從事ｃａｄ／ｃａｅ／ｃａｍ、決策優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)家電等研究。　 　 提　　　　要　　貫流風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的氣流噪聲是壁掛式空調(diào)器室內(nèi)機(jī)的主要噪聲源，風(fēng)扇葉片的 外形、角度，以及葉片之間的間距是影響該氣流噪聲的重要因素。所以建立貫流風(fēng) 扇葉片數(shù)學(xué)模型對(duì)于貫流風(fēng)扇流場

低噪聲排風(fēng)扇葉片的設(shè)計(jì)和研制

基于從葉片壓力面到吸力面開孔射流可以延緩吸力面尾緣氣流分離的思想,以nasa67風(fēng)扇葉片為原型進(jìn)行開孔設(shè)計(jì),通過數(shù)值模擬分析了開孔射流對(duì)該風(fēng)扇葉片的流動(dòng)特性、性能和穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明經(jīng)開孔射流處理能有效改善葉片吸力面尾緣的流動(dòng)特性,從而提高壓氣機(jī)性能和穩(wěn)定工作范圍,同時(shí)合理地選取開孔位置可以進(jìn)一步有效地發(fā)揮開孔射流的作用,從而更好地改善壓氣機(jī)性能。

軸流風(fēng)扇轉(zhuǎn)子葉片優(yōu)化設(shè)計(jì)

通過推導(dǎo)微型軸流風(fēng)扇葉片出口軸向速度沿葉高的分布方程,提出了一種考慮軸向速度非均勻性的扭葉片設(shè)計(jì)方法.通過計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(cfd)技術(shù),對(duì)利用該方法所設(shè)計(jì)的各種形式扭葉片的氣動(dòng)性能及其變工況時(shí)的氣動(dòng)特點(diǎn)進(jìn)行了數(shù)值研究,并比較了工作于自模區(qū)與非自模區(qū)風(fēng)扇的氣動(dòng)性能差異.研究結(jié)果表明,與自模區(qū)的風(fēng)扇相比,非自模區(qū)的風(fēng)扇壓力曲線沒有最高壓力點(diǎn),隨流量減少壓力幾乎呈線性增加,且無失速點(diǎn);效率曲線則顯得更為平坦;按剛性渦設(shè)計(jì)的扭葉片雖效率低,但風(fēng)壓高;提高葉輪的輪轂比有助于提升風(fēng)扇壓力與效率.

針對(duì)一通用型軸流風(fēng)扇的轉(zhuǎn)子葉片,以三維粘性流場的數(shù)值計(jì)算程序?yàn)槠脚_(tái),利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)bp算法和遺傳算法,通過葉片彎掠技術(shù)對(duì)葉片的周向彎曲角度進(jìn)行尋優(yōu),以使風(fēng)扇的性能進(jìn)一步提高.通過對(duì)比優(yōu)化前、后的葉輪發(fā)現(xiàn),優(yōu)化之后的葉片形成明顯的沿周向順葉輪旋轉(zhuǎn)方向彎曲.試驗(yàn)結(jié)果表明,其全壓效率提高了1.27%,全壓升提高了3.56%,上、下端部的流動(dòng)損失進(jìn)一步降低.

第41卷第9期 2007年9月 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào) journalofshanghaijiaotonguniversity vol.41no.9 sep.2007 收稿日期:2006-11-22 作者簡介:李楊(1973-),男,沈陽市人,博士生,研究方向:葉輪機(jī)械內(nèi)部流場和氣動(dòng)聲學(xué),電話(tel.):13817108103; e-mail:mr.leeyang@163.com.歐陽華(聯(lián)系人),男,副教授,電話(tel.):021-64479155;e-mail:oyh@sjtu.edu.cn. 文章編號(hào):1006-2467(2007)09-1522-04 軸流風(fēng)扇轉(zhuǎn)子葉片優(yōu)化設(shè)計(jì) 李楊,歐陽華,杜朝輝 (上海交通大學(xué)

本文采用三維navier-stokes方程、k-ε方程湍流模型和simple算法,對(duì)基于多部件耦合的空調(diào)器軸流風(fēng)扇葉尖渦的三維流動(dòng)特性進(jìn)行了數(shù)值分析。結(jié)果表明:葉尖渦發(fā)生于葉頂吸力面附近距離葉頂弦長28%左右的位置,沿著與葉輪旋向相反的圓周方向,向相鄰葉片的壓力面發(fā)展,并且在距離葉片葉頂弦長45.5%的位置開始耗散,最后消失在風(fēng)扇出口導(dǎo)流罩邊壁的壓力面附近。

低噪聲排風(fēng)扇葉片的設(shè)計(jì)和研制 (2)

本文采用navier-stokes方程和spalart-allmaras湍流模型,對(duì)只在葉輪尾緣帶有導(dǎo)流罩的低壓軸流風(fēng)扇進(jìn)行了三維穩(wěn)態(tài)內(nèi)流模擬,詳細(xì)分析了葉頂流場中葉尖渦的產(chǎn)生和發(fā)展軌跡。研究結(jié)果表明,葉尖渦在距葉尖前緣約1/4葉頂軸向弦長的吸力面附近形成,在葉輪出口附近消失,在切向約占3/4流道,近似形成一個(gè)渦環(huán),阻塞主流.在回轉(zhuǎn)面上,葉尖渦渦核先沿流線方向發(fā)展,在導(dǎo)流罩附近逐漸轉(zhuǎn)為切向方向發(fā)展;在徑向方向,葉尖渦先沿外徑方向發(fā)展,在導(dǎo)流罩附近轉(zhuǎn)向內(nèi)徑方向移動(dòng)?？照{(diào)室外機(jī)系統(tǒng)的不對(duì)稱結(jié)構(gòu)引起葉尖渦在葉輪旋轉(zhuǎn)過程中的相對(duì)位移.流量的變化對(duì)葉尖渦的軸向位置影響較大,而對(duì)其徑向位置的影響不明顯;小流量時(shí)葉尖渦的軸向移動(dòng)能力減弱,切向移動(dòng)能力增強(qiáng),消失位置向前緣方向移動(dòng).

溫帆軸流風(fēng)扇

as（軸流風(fēng)扇）的注塑成型 許多家電都使用塑料軸流風(fēng)扇，如排氣扇、電風(fēng)扇、空 調(diào)等。風(fēng)扇的兩個(gè)性能指標(biāo)--動(dòng)平衡與軸向跳動(dòng)，是直接引 起風(fēng)扇工作時(shí)噪音和振動(dòng)的主要原因。如何降低風(fēng)扇的這兩 個(gè)性能指標(biāo)，是塑料風(fēng)扇注塑加工工藝上的技術(shù)難關(guān)。在不 考慮其他因素的情況下，風(fēng)扇的軸向跳動(dòng)（靜態(tài)）控制到不 大于1mm；動(dòng)平衡可通過加鋁片補(bǔ)償（控制加片量不超過 5g），加片后動(dòng)平衡控制到小于25個(gè)數(shù)字（數(shù)字越小，噪音 越?。?，那么0.74kw的塑料軸流風(fēng)扇工作時(shí)的振動(dòng)和噪音即 可滿足產(chǎn)品性能要求。 1、選材 1)材料品種就加工塑料軸流風(fēng)扇而言，采用gfr （玻纖增強(qiáng)）abs和gfras作為原料，其強(qiáng)度、耐熱性、 硬度及尺寸穩(wěn)定性，都比未增強(qiáng)的同類塑料好，能夠滿足 產(chǎn)品的使用要求。在玻纖含量相同的情況下，gfras比 gfrabs的拉伸強(qiáng)度和熱變形溫度兩項(xiàng)指標(biāo)略高。 2)

軸流風(fēng)扇選擇

as（軸流風(fēng)扇）的注塑成型 許多家電都使用塑料軸流風(fēng)扇，如排氣扇、電風(fēng)扇、空 調(diào)等。風(fēng)扇的兩個(gè)性能指標(biāo)--動(dòng)平衡與軸向跳動(dòng)，是直接引 起風(fēng)扇工作時(shí)噪音和振動(dòng)的主要原因。如何降低風(fēng)扇的這兩 個(gè)性能指標(biāo)，是塑料風(fēng)扇注塑加工工藝上的技術(shù)難關(guān)。在不 考慮其他因素的情況下，風(fēng)扇的軸向跳動(dòng)（靜態(tài)）控制到不 大于1mm；動(dòng)平衡可通過加鋁片補(bǔ)償（控制加片量不超過 5g），加片后動(dòng)平衡控制到小于25個(gè)數(shù)字（數(shù)字越小，噪音 越?。敲?.74kw的塑料軸流風(fēng)扇工作時(shí)的振動(dòng)和噪音即 可滿足產(chǎn)品性能要求。 1、選材 1)材料品種就加工塑料軸流風(fēng)扇而言，采用gfr （玻纖增強(qiáng)）abs和gfras作為原料，其強(qiáng)度、耐熱性、 硬度及尺寸穩(wěn)定性，都比未增強(qiáng)的同類塑料好，能夠滿足 產(chǎn)品的使用要求。在玻纖含量相同的情況下，gfras比 gfrabs的拉伸強(qiáng)度和熱變形溫度兩項(xiàng)指標(biāo)略高。 2)

tcl集團(tuán)有限公司空調(diào)事業(yè)部企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) q/tk××.××－2001 軸流風(fēng)扇技術(shù)條件 批準(zhǔn)頁 編制:日期: 審查:日期: 標(biāo)查:日期: 批準(zhǔn):日期: tcl集團(tuán)有限公司空調(diào)事業(yè)部企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 2 q/tk××.××－2001 軸流風(fēng)扇技術(shù)條件 2001－××-××發(fā)布2001－××-××實(shí)施 tcl集團(tuán)有限公司空調(diào)事業(yè)部發(fā)布 i q/tk××.××－2001 前言 本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)空調(diào)器用軸流風(fēng)

tcl集團(tuán)有限公司空調(diào)事業(yè)部企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) q/tk××.××－2001 軸流風(fēng)扇技術(shù)條件 批準(zhǔn)頁 編制:日期: 審查:日期: 標(biāo)查:日期: 批準(zhǔn):日期: tcl集團(tuán)有限公司空調(diào)事業(yè)部企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 2 q/tk××.××－2001 軸流風(fēng)扇技術(shù)條件 2001－××-××發(fā)布2001－××-××實(shí)施 tcl集團(tuán)有限公司空調(diào)事業(yè)部發(fā)布 i q/tk××.××－2001 前言 本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)空調(diào)器用軸流風(fēng)

軸流風(fēng)扇選擇 (2)

介紹采用修改后的stratford壓力分布而設(shè)計(jì)的大攻角失速高升力特性翼型應(yīng)用到500mm型排風(fēng)扇葉片設(shè)計(jì)和研制中．試驗(yàn)結(jié)果表明：該臺(tái)a聲級(jí)噪聲為58分貝，排風(fēng)量比原來的排風(fēng)扇風(fēng)量大4％，a聲級(jí)噪聲比原來的排風(fēng)扇噪聲均下降15db．

中文摘要 i 帶有前掠葉片的軸流風(fēng)扇空氣動(dòng)力性能研究 摘要 軸流風(fēng)扇廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)cpu散熱及空調(diào)通風(fēng)等場合，為提高風(fēng)扇的效 率和運(yùn)行穩(wěn)定性，研究軸流風(fēng)扇的葉片結(jié)構(gòu)是非常有必要的。 本文采用numeca公司的cfd軟件包fine/turbo對(duì)選取的軸流風(fēng)扇直葉片 與前掠葉片葉頂間隙流場進(jìn)行數(shù)值模擬，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)研究。在了解軸流 風(fēng)扇的工作原理的基礎(chǔ)上，利用numeca中的軟件包進(jìn)行先對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃 分，然后對(duì)所得到的網(wǎng)格劃分進(jìn)行計(jì)算設(shè)置及計(jì)算過程，最后把計(jì)算結(jié)果進(jìn)行 后處理。得出軸流風(fēng)扇直葉片與前掠葉片葉頂間隙流場比較。 通過對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析，前掠葉片風(fēng)扇的全壓升有一定提高，效率有所 提高，壓力和速度在壓力面和吸力面上的分布有一些差異，包括前掠葉片吸力 面的低壓區(qū)較大、壓力面的高壓較高等，說明前掠葉片的流動(dòng)損失較小，相對(duì) 于直葉片具有較好的氣動(dòng)性能。 關(guān)鍵詞:低

"等密流型"與"變密流型"設(shè)計(jì)方法是軸流風(fēng)扇扭葉片氣動(dòng)設(shè)計(jì)中的兩種典型的方法,本文對(duì)這兩種氣動(dòng)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了深入的探討,并以某型軸流風(fēng)扇為例,分別采用這兩種方法對(duì)其進(jìn)行了扭葉片改型設(shè)計(jì),詳細(xì)比較了按這兩種扭葉片設(shè)計(jì)方法所獲得的扭葉片的幾何特征。在此基礎(chǔ)上,利用cfd技術(shù)數(shù)值研究了這兩種扭葉片的氣動(dòng)性能在設(shè)計(jì)工況與變工況的差異,以此對(duì)這兩種方法的設(shè)計(jì)效果作出評(píng)價(jià)。研究結(jié)果表明:"變密流型"扭葉片的氣動(dòng)性能受變環(huán)量指數(shù)影響較大,較大的變環(huán)量指數(shù)能明顯地提高"變密流型"扭葉片的氣動(dòng)性能,而"等密流型"扭葉片的氣動(dòng)性能受變環(huán)量指數(shù)的影響較小;"變密流型"扭葉片具有較大的徑向壓力梯度,易于誘發(fā)徑向串流而引起額外的二次流損失,這直接造成其靜壓效率明顯低于相應(yīng)的"等密流型"扭葉片;按"等密流型"方法設(shè)計(jì)的扭葉片,其葉道根部具有較小的擴(kuò)壓度,這使其在小流量工況下葉根部抗失速能力明顯高于對(duì)應(yīng)的"變密流型"扭葉片。

英國羅-羅公司一直在生產(chǎn)遄達(dá)1000發(fā)動(dòng)機(jī)上的寬弦空心鈦合金風(fēng)扇葉片。在新加坡實(shí)里達(dá)建立英國境外第一個(gè)大型噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)制造廠，生產(chǎn)寬弦空心鈦合金風(fēng)扇葉片。公司的業(yè)務(wù)已涉足全球，擴(kuò)大亞太市場。

由航天材料與工藝研究所自主研發(fā)的特殊功能復(fù)合材料葉片已通過各項(xiàng)考核并投入運(yùn)行，產(chǎn)品完全滿足使用要求。該復(fù)合材料葉片采用了碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料制造技術(shù)，能夠適應(yīng)-30℃的低溫環(huán)境，其轉(zhuǎn)速適應(yīng)能力較原產(chǎn)品提高3倍，大大提升了葉片的工作性能。該復(fù)合材料葉片制造技術(shù)的突破將為我國復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件研制提供新的思路和經(jīng)驗(yàn)借鑒。據(jù)悉，該研究所還將研制可在更加惡劣環(huán)境中使用的葉片，研制成功后，將打破美國和歐洲的技術(shù)壟斷，進(jìn)一步提高我國復(fù)合材料葉片的研制水平。