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发动机轴流冷却风扇低噪声气动性能分析与控制研究
| 论文题名： | 发动机轴流冷却风扇低噪声气动性能分析与控制研究 |
| 关键词： | 冷却风扇;轴流;低噪声设计;汽车发动机 |
| 摘要： | 汽车产业的发展给人们带来了巨大的便利，同时，它所产生的排放、噪声和能源短缺问题也日益引起人们的关注。汽车的冷却风扇作为汽车的一个重要的噪声源，它的低噪声气动性能设计随着新的噪声法规的出台变得日益迫切。 本文着眼于汽车冷却风扇的低噪声气动性能，从汽车冷却风扇的流体动力学理论和气动噪声的产生机理出发，建立数学模型，分析风扇主要结构参数对冷却风扇噪声性能的影响。根据叶轮机械设计中的正问题的提法，编制了计算机结构参数计算程序，进行了冷却风扇的设计计算，从若干种风扇设计方案中选优，进行三维实体造型，制造了快速原型模型用于噪声气动性能试验。同时，根据叶轮机械设计中的反问题的提法，针对发动机轴流冷却风扇的噪声性能，编制了反算程序，用于预测估计冷却风扇的噪声性能，从而为设计效果的验证提供初步依据。 设计制造了发动机冷却风扇噪声性能测试专用试验台，用于冷却风扇的台架试验。同时，使用新的风扇原型进行了整车车外加速噪声性能测试。风扇台架试验测试结果表明，针对研究车型(SC6331B)改进设计的冷却风扇，噪声得到较大幅度的下降，在发动机主要工作转速下，风扇噪声下降3～4.5dB(A)，由此带来了1.5～2dB(A)左右的整车车外加速噪声的下降。配合护风圈的改进和冷却风扇相对护风圈安装位置的优化，整车车外加速噪声可以期待更大的降低，但限于试验条件的制约，未能得到有效地证实。 由于计算流体力学和计算技术的迅速发展，利用数值技术进行流体机械正问题研究已经较为成熟，并有一定的研究与应用，但湍流模型尚待进一步完善。由于资金缺乏和技术意识的落后，国内的数值计算工作开展不够。为了探讨现代设计方法在冷却风扇设计中的应用，本文对冷却风扇的计算流体动力学问题(CFD)作了一定的探讨，同时，也对计算声学(CAA)的理论与实践作了一定的摸索。 |
| 作者： | 张红辉 |
| 专业： | 动力机械及工程 |
| 导师： | 邓兆祥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2002 |
| 正文语种： | 中文 |
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