發(fā)動機軸流冷卻風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注。汽車的冷卻風扇作為汽車的一個重要的噪聲源，它的低噪聲氣動性能設計隨著新的噪聲法規(guī)的出臺變得日益迫切。 本文著眼于汽車冷卻風扇的低噪聲氣動性能，從汽車冷卻風扇的流體動力學理論和氣動噪聲的產(chǎn)生機理出發(fā)，建立數(shù)學模型，分析風扇主要結(jié)構(gòu)參數(shù)對冷卻風扇噪聲性能的影響。根據(jù)葉輪機械設計中的正問題的提法，編制了計算機結(jié)構(gòu)參數(shù)計算程序，進行了冷卻

2、風扇的設計計算，從若干種風扇設計方案中選優(yōu)，進行三維實體造型，制造了快速原型模型用于噪聲氣動性能試驗。同時，根據(jù)葉輪機械設計中的反問題的提法，針對發(fā)動機軸流冷卻風扇的噪聲性能，編制了反算程序，用于預測估計冷卻風扇的噪聲性能，從而為設計效果的驗證提供初步依據(jù)。 設計制造了發(fā)動機冷卻風扇噪聲性能測試專用試驗臺，用于冷卻風扇的臺架試驗。同時，使用新的風扇原型進行了整車車外加速噪聲性能測試。風扇臺架試驗測試結(jié)果表明，針對研究車型(SC6

3、331B)改進設計的冷卻風扇，噪聲得到較大幅度的下降，在發(fā)動機主要工作轉(zhuǎn)速下，風扇噪聲下降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。配合護風圈的改進和冷卻風扇相對護風圈安裝位置的優(yōu)化，整車車外加速噪聲可以期待更大的降低，但限于試驗條件的制約，未能得到有效地證實。 由于計算流體力學和計算技術的迅速發(fā)展，利用數(shù)值技術進行流體機械正問題研究已經(jīng)較為成熟，并有一定的研究與應用，但湍流模型尚待進一步