葉片參數(shù)對長短葉片小型軸流風扇性能及內(nèi)部流動影響的研究.pdf

1、小型軸流風扇作為當前很多電子元器件的主要散熱通風設(shè)備，其性能的好壞直接決定了電子設(shè)備運行狀況。同時隨著人們生活品質(zhì)的提高，小型軸流風扇作為工作環(huán)境中主要的噪聲源，它的聲學性能也引起了更多的關(guān)注。因此如何設(shè)計一種散熱效果好且噪音低的小型軸流風扇成為當前研究的重點。
　　本文以5葉片的小型軸流風扇為研究原型，設(shè)計出長短葉片小型軸流風扇，并用數(shù)值模擬方法研究了短葉片的弦長和周向位置對長短葉片風扇性能的影響，分析了風扇的靜特性、內(nèi)部流動和

2、氣動噪聲特性;設(shè)計了以靜壓和噪聲為優(yōu)化目標的正交試驗優(yōu)化方案，優(yōu)化出一種最優(yōu)長短葉片風扇，并進行靜特性測試實驗。論文的主要內(nèi)容和取得的成果如下:
　　(1)以5葉片的小型軸流風扇為主要研究對象，采用幾何設(shè)計方法設(shè)計出一種長短葉片小型軸流風扇;簡述了本文中采用的數(shù)值模擬過程。
　　(2)設(shè)計了6種不同弦長短葉片的長短葉片模型，數(shù)值模擬分析了它們的靜特性、壓力分布、速度分布和氣動噪聲特性。研究結(jié)果表明:合適的短葉片弦長對于長短葉

3、片風扇性能的提升有益，短葉片的弦長過長或過短均不利于風扇性能的提升，2/6全弦長模型、3/6全弦長模型和4/6全弦長模型整體性能最優(yōu)。
　　(3)數(shù)值模擬了5種不同周向位置短葉片的長短葉片風扇內(nèi)部流場和噪聲，分析了其靜特性、內(nèi)部流動和氣動噪聲特性。研究結(jié)果顯示:中間位置模型、偏向壓力面12°和偏向吸力面12°模型的整體性能最優(yōu)，短葉片的周向位置位于中間或者向兩邊偏置適當?shù)慕嵌葘τ陲L扇性能提升有益，過于偏置一側(cè)不利于改善風扇的整體性

4、能。
　　(4)以短葉片弦長、周向位置和安裝角為優(yōu)化變量，以風扇的靜壓和噪聲為優(yōu)化目標，設(shè)計正交試驗優(yōu)化方案，建立多目標優(yōu)化函數(shù)，采用熵權(quán)法確定優(yōu)化目標權(quán)重，對數(shù)據(jù)進行極差分析，優(yōu)化出相對最優(yōu)的長短葉片模型，對原型風扇和最優(yōu)風扇進行數(shù)值模擬和靜特性實測。研究結(jié)果表明:短葉片安裝角對長短葉片風扇性能影響最大，其次是周向位置和弦長;數(shù)值模擬結(jié)果顯示最優(yōu)模型的靜特性明顯比原型好，內(nèi)部流動狀況得到改善，氣動噪聲降低約6dB;靜特性實驗測量