發(fā)動機(jī)軸流冷卻風(fēng)扇低噪聲氣動性能分析與控制研究.pdf

1、汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展給人們帶來了巨大的便利，同時，它所產(chǎn)生的排放、噪聲和能源短缺問題也日益引起人們的關(guān)注。汽車的冷卻風(fēng)扇作為汽車的一個重要的噪聲源，它的低噪聲氣動性能設(shè)計(jì)隨著新的噪聲法規(guī)的出臺變得日益迫切。 本文著眼于汽車?yán)鋮s風(fēng)扇的低噪聲氣動性能，從汽車?yán)鋮s風(fēng)扇的流體動力學(xué)理論和氣動噪聲的產(chǎn)生機(jī)理出發(fā)，建立數(shù)學(xué)模型，分析風(fēng)扇主要結(jié)構(gòu)參數(shù)對冷卻風(fēng)扇噪聲性能的影響。根據(jù)葉輪機(jī)械設(shè)計(jì)中的正問題的提法，編制了計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算程序，進(jìn)行了冷卻

2、風(fēng)扇的設(shè)計(jì)計(jì)算，從若干種風(fēng)扇設(shè)計(jì)方案中選優(yōu)，進(jìn)行三維實(shí)體造型，制造了快速原型模型用于噪聲氣動性能試驗(yàn)。同時，根據(jù)葉輪機(jī)械設(shè)計(jì)中的反問題的提法，針對發(fā)動機(jī)軸流冷卻風(fēng)扇的噪聲性能，編制了反算程序，用于預(yù)測估計(jì)冷卻風(fēng)扇的噪聲性能，從而為設(shè)計(jì)效果的驗(yàn)證提供初步依據(jù)。 設(shè)計(jì)制造了發(fā)動機(jī)冷卻風(fēng)扇噪聲性能測試專用試驗(yàn)臺，用于冷卻風(fēng)扇的臺架試驗(yàn)。同時，使用新的風(fēng)扇原型進(jìn)行了整車車外加速噪聲性能測試。風(fēng)扇臺架試驗(yàn)測試結(jié)果表明，針對研究車型(SC6

3、331B)改進(jìn)設(shè)計(jì)的冷卻風(fēng)扇，噪聲得到較大幅度的下降，在發(fā)動機(jī)主要工作轉(zhuǎn)速下，風(fēng)扇噪聲下降3～4.5dB(A)，由此帶來了1.5～2dB(A)左右的整車車外加速噪聲的下降。配合護(hù)風(fēng)圈的改進(jìn)和冷卻風(fēng)扇相對護(hù)風(fēng)圈安裝位置的優(yōu)化，整車車外加速噪聲可以期待更大的降低，但限于試驗(yàn)條件的制約，未能得到有效地證實(shí)。 由于計(jì)算流體力學(xué)和計(jì)算技術(shù)的迅速發(fā)展，利用數(shù)值技術(shù)進(jìn)行流體機(jī)械正問題研究已經(jīng)較為成熟，并有一定的研究與應(yīng)用，但湍流模型尚待進(jìn)一步