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多功能电动汽车扫雪器的仿真与优化
| 论文题名： | 多功能电动汽车扫雪器的仿真与优化 |
| 关键词： | 电动汽车;扫雪器;内部流场特征;优化设计 |
| 摘要： | 针对目前扫雪器向小型化、机械化、轻便化方向的发展，提出以电动汽车为牵引带动扫雪器工作的目标。扫雪器由集雪器和抛雪离心风机以及抛雪筒三部分组成，对积雪在集雪器和抛雪离心风机中的运动状况进行理论分析，并使用 CREO建立其三维模型。通过分析计算理论除雪量和实际流量等性能参数，验证扫雪器是否具有可行性并找到了集雪器前进速度与清雪厚度的匹配关系。 为了使扫雪器主要执行机构集雪器的结构更加合理，在初步设计的基础上定性定量地确定出可以优化的集雪器结构参数。通过静态特性分析，优化了螺旋叶片螺距和厚度，确保叶片足够的强度刚度；通过预应力模态分析，得到叶片转速的合理区间，为以后使用中避免共振提供了重要的理论依据。 分析抛雪离心风机蜗壳内部流场特征，在圆周方向上观察出倒流现象，在蜗壳的扩压作用下造成静压急剧增大和流动不通畅。在轴向上观察到，由于靠近后盖处流体速度大于前盘和叶轮中心处，倒流现象受到明显抑制并且其影响范围缩小。优化抛雪离心风机叶轮内部流场结构，叶轮入口直径增大，则风机出口处雪流量减小，出口处雪颗粒速度大幅增加；随着叶轮入口直径的增大，较小的叶片起始直径会使风机出口处雪流量会急剧减小，并且阻碍出口处雪颗粒速度的提升；增大叶片出口角不利于改善叶轮内流场结构，但减小叶片出口角，则会改善叶轮区域速度矢量分布不均匀现象。研究结果发现了初步设计中的缺陷，为进一步优化改善风机结构，提供了指导与帮助。 |
| 作者： | 冯泽 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 李耀刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华北理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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