2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、發(fā)動機冷卻風扇是汽車冷卻系統(tǒng)中的重要部件之一,是發(fā)動機運行的穩(wěn)定性和可靠性的重要保證。傳統(tǒng)經(jīng)設計后再試驗研究性能的方法裝置復雜、耗時長、成本高、耗費大量人力物力,逐漸跟不上產(chǎn)品迅速更新?lián)Q代的腳步?;贑FD性能仿真的風扇設計和優(yōu)化逐漸成為研究的熱點。
  本文對某企業(yè)提供的一款風扇產(chǎn)品進行了風道試驗研究。介紹了風道試驗臺的結構與原理、試驗方法與步驟、數(shù)據(jù)計算處理方法;試驗測量了此冷卻風扇的靜壓、軸功率、流量、靜壓效率等氣動性能參數(shù)

2、,繪制了性能曲線,并對試驗結果數(shù)據(jù)與性能曲線進行了討論分析。利用CFD流體分析軟件Fluent對風扇進行了CFD仿真分析,得到靜壓、功率及靜壓效率的仿真值,然后與其試驗值進行對比,多數(shù)工況點誤差均不超過3%,仿真性能曲線與試驗性能曲線貼近且趨勢相同,驗證了CFD仿真的精確性和可靠性。
  為了風扇模型的更進一步優(yōu)化,對風扇模型實行了參數(shù)化重構。將沿葉高方向分布的12個截面的平面葉型使用NURBS曲線進行重構,得到弦長、吸力面厚度、

3、壓力面厚度及葉型安裝角等4組參數(shù),對葉型前緣積疊線的彎掠規(guī)律進行參數(shù)化,得到7個周向控制參數(shù)和6個軸向控制參數(shù)。在三維CAD軟件CATIA中實現(xiàn)風扇參數(shù)化造型。并運用Matlab對葉型安裝角參數(shù)進行二項式擬合,減少控制參數(shù)數(shù)量。對參數(shù)化模型進行CFD仿真計算,并將其氣動性能參數(shù)與原模型仿真值進行對比,結果顯示多數(shù)工況點的二者誤差絕對值不大于3%,驗證了參數(shù)化建模方法的可行性。因此,參數(shù)化模型能夠代替原模型實行CFD分析與優(yōu)化設計。建立風

4、扇參數(shù)化模型可以為之后的優(yōu)化工作提供設計變量,同時其修改的方便性也大大提高了優(yōu)化設計的效率。
  在iSIGHT平臺下集成CATIA和Fluent,建立參數(shù)化模型修改、網(wǎng)格劃分、CFD仿真分析和多目標優(yōu)化的發(fā)動機冷卻風扇優(yōu)化設計平臺,以靜壓和功率為目標函數(shù)、靜壓效率為約束函數(shù),以葉型安裝角控制參數(shù)和積疊線4個周向控制參數(shù)為設計變量,建立響應面近似模型,運用NSGA-Ⅱ算法對冷卻風扇進行優(yōu)化設計研究。將得到的優(yōu)化模型進行CFD仿真分

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