小型轴流CPU风扇设计与数值模拟

旨在对仪器仪表冷却风扇进行设计与实验研究,同时用fluent软件对所设计风扇进行数值模拟。首先用孤立翼型法,由给定的设计参数设计出轴流风扇的几何参数;接着做性能试验。然后再用fluent计算风扇的性能。最后,对试验结果与模拟计算结果进行比较,得出结论。

i 车用轴流式冷却风扇设计分析 摘要：冷却风扇对于汽车来说十分的重要，伴随着人们对汽车要求越来越 高以及现在的技术也慢慢的进步，一款合适的冷却风扇就显得尤为重要。一款 性能合适的冷却风扇不仅能使汽车在任何工况下都能正常工作还可以提高汽车 的燃油经济性同时达到节能减排的效果。所以一个好的冷却风扇对于一辆一车 来说很重要。 文章根据冷却风扇的设计步骤对冷却风扇进行分析设计然后在绘制出cad 图像。风扇选型与风扇类型的匹配在基本要求分析中进行了研究，风机是基本 参数的确定，讨论了风扇和冷却系统的运行方式，以及风机性能的匹配是好还 是坏判断和选择一个散热器风扇进行匹配。在风扇cad建模设计和分析主风 机的配套结构设计中，主要分析冷却风扇叶片设计和绘制cad三维图形。通过 对上述研究设计的分析，得出了轴流冷却风扇结构设计的设计。 关键词：发动机轴流式冷却风扇，匹配，造型设计 ii d

i 车用轴流式冷却风扇设计分析 摘要：冷却风扇对于汽车来说十分的重要，伴随着人们对汽车要求越来越 高以及现在的技术也慢慢的进步，一款合适的冷却风扇就显得尤为重要。一款 性能合适的冷却风扇不仅能使汽车在任何工况下都能正常工作还可以提高汽车 的燃油经济性同时达到节能减排的效果。所以一个好的冷却风扇对于一辆一车 来说很重要。 文章根据冷却风扇的设计步骤对冷却风扇进行分析设计然后在绘制出cad 图像。风扇选型与风扇类型的匹配在基本要求分析中进行了研究，风机是基本 参数的确定，讨论了风扇和冷却系统的运行方式，以及风机性能的匹配是好还 是坏判断和选择一个散热器风扇进行匹配。在风扇cad建模设计和分析主风 机的配套结构设计中，主要分析冷却风扇叶片设计和绘制cad三维图形。通过 对上述研究设计的分析，得出了轴流冷却风扇结构设计的设计。 关键词：发动机轴流式冷却风扇，匹配，造型设计 ii d

小流量、高转速、小尺寸轴流风扇的设计是高性能直升机滑油冷却系统的关键技术之一。针对直升机用轴流风扇的特点,进行了基本结构型式的分析和参数的优化计算;采用简化的三元流动设计理论得到叶轮叶片气动设计径向平衡方程式和求解约束条件,进而引入了控制涡设计理论进行风扇叶片造型,获得了优良的气动性能;采用“改进损失模型”的效率计算方法,为叶片气动方案的优化选择提供了理论依据。应用于某型号直升机用滑油冷却轴流风扇的设计计算,所得结果与试验结果吻合较好。

就將風扇設計進行到底吧： 衡量一款风扇的品质，最重要的两个方面为性能与寿命，其次便是越来越受到关注的工 作噪音；此外，关系到能否正常使用，还必须注意风扇的规格与功率。 与底面尺寸息息相关的数据为过风面积（风扇底面积减去外框与电机占据部分所占面积 的结果），进一步则影响到风扇的重要性能指标“风量”。拥有更大的底面尺寸，一般就可以 获得更大的过风面积，在风速相当的情况下，将获得更大的风量；反过来考虑，就可以降低 风速却不减少风量，采用“大口径”风扇也是目前风冷散热器发展的大趋势之一。 增加风扇的高度有利于增大风扇功率、加大扇叶面积，都可以增强风扇的性能；有些 风扇也会利用增加的高度在外框上添加导流片或改变扇叶旋转面方向（即非轴流风扇）等。 风速 风速是风扇重要的性能指标之一，与最重要的两项性能指标之一风量关系密切。 风速即风扇出风口或进风口的空气流动速度，单位一般为m/s

as（轴流风扇）的注塑成型 许多家电都使用塑料轴流风扇，如排气扇、电风扇、空 调等。风扇的两个性能指标--动平衡与轴向跳动，是直接引 起风扇工作时噪音和振动的主要原因。如何降低风扇的这两 个性能指标，是塑料风扇注塑加工工艺上的技术难关。在不 考虑其他因素的情况下，风扇的轴向跳动（静态）控制到不 大于1mm；动平衡可通过加铝片补偿（控制加片量不超过 5g），加片后动平衡控制到小于25个数字（数字越小，噪音 越小），那么0.74kw的塑料轴流风扇工作时的振动和噪音即 可满足产品性能要求。 1、选材 1)材料品种就加工塑料轴流风扇而言，采用gfr （玻纤增强）abs和gfras作为原料，其强度、耐热性、 硬度及尺寸稳定性，都比未增强的同类塑料好，能够满足 产品的使用要求。在玻纤含量相同的情况下，gfras比 gfrabs的拉伸强度和热变形温度两项指标略高。 2)

轴流风扇选择

as（轴流风扇）的注塑成型 许多家电都使用塑料轴流风扇，如排气扇、电风扇、空 调等。风扇的两个性能指标--动平衡与轴向跳动，是直接引 起风扇工作时噪音和振动的主要原因。如何降低风扇的这两 个性能指标，是塑料风扇注塑加工工艺上的技术难关。在不 考虑其他因素的情况下，风扇的轴向跳动（静态）控制到不 大于1mm；动平衡可通过加铝片补偿（控制加片量不超过 5g），加片后动平衡控制到小于25个数字（数字越小，噪音 越小），那么0.74kw的塑料轴流风扇工作时的振动和噪音即 可满足产品性能要求。 1、选材 1)材料品种就加工塑料轴流风扇而言，采用gfr （玻纤增强）abs和gfras作为原料，其强度、耐热性、 硬度及尺寸稳定性，都比未增强的同类塑料好，能够满足 产品的使用要求。在玻纤含量相同的情况下，gfras比 gfrabs的拉伸强度和热变形温度两项指标略高。 2)

tcl集团有限公司空调事业部企业标准 q/tk××.××－2001 轴流风扇技术条件 批准页 编制:日期: 审查:日期: 标查:日期: 批准:日期: tcl集团有限公司空调事业部企业标准 2 q/tk××.××－2001 轴流风扇技术条件 2001－××-××发布2001－××-××实施 tcl集团有限公司空调事业部发布 i q/tk××.××－2001 前言 本标准对空调器用轴流风

tcl集团有限公司空调事业部企业标准 q/tk××.××－2001 轴流风扇技术条件 批准页 编制:日期: 审查:日期: 标查:日期: 批准:日期: tcl集团有限公司空调事业部企业标准 2 q/tk××.××－2001 轴流风扇技术条件 2001－××-××发布2001－××-××实施 tcl集团有限公司空调事业部发布 i q/tk××.××－2001 前言 本标准对空调器用轴流风

轴流风扇选择 (2)

温帆轴流风扇

对目前有无前掠部分的空调轴流风扇和传统工业轴流风扇进行了性能实验测量,同时对内部流场进行了4个工况下的数值模拟。结果表明,工业风扇通过相似模化后在空调风扇的应用上,由于流动不适应空调结构的特殊要求等原因,达不到应有的效果;目前空调用轴流风扇叶片的前掠部分不仅起导流作用,同时在气流满足空调结构需要和压力分布方面也有重要影响。

为满足南水北调东线工程对大量优秀的高比转速轴流泵的需求,采用不同于传统升力法和圆弧法的流线法设计了系列轴流泵水力模型,提出了从轮缘到轮毂线性修正的叶轮叶片环量分布规律,冲角按轮毂到轮缘增加的方式选择,取值范围为0°~3°,比转速越大,冲角取值越小.采用标准k-ε紊流模型和simplec算法计算了轴流泵水力模型三维定常流场,数值计算结果表明,数值模拟的性能曲线与同台测试的性能曲线基本吻合,叶轮轮缘的参数是水力模型高效率的关键,该系列模型实现了更高的效率和更宽的高效区特性,在南水北调东线一期工程4座泵站中得到应用。

任务书 1．毕业设计的任务和要求： （1）任务：了解车用轴流式风机的工作特点、基本构造及设计要求，确定风机叶片选型 及管件设计参数，绘制叶轮、叶片三维模型。 （2）要求：本设计要求分析车用轴流式风机的工作环境、性能需求，完成风机主要零部 件的结构设计及建模，撰写毕业设计说明书。 2．毕业设计的具体工作内容： （1）工作内容： 针对轴流式风机结构特点及工作特性对叶轮、叶片、轮毂等进行结构设计与选型， 并绘制风机主要部件的三维模型。 （2）要求： 1）撰写开题报告1篇，开题报告参考文献不应少于15篇，注意参考文献格式； 2）熟悉轴流式风机的结构特点、工作过程与性能； 3）深入了解风机性能的关键影响参数及设计要求； 4）确定风机具体结构尺寸并完成3d建模； 5）翻译1篇不少于2000字的外文资料，撰写毕业设计说明书1篇。 任务书 3．对毕业设计成果的要求： 完成车用轴流式风机

任务书 1．毕业设计的任务和要求： （1）任务：了解车用轴流式风机的工作特点、基本构造及设计要求，确定风机叶片选型 及管件设计参数，绘制叶轮、叶片三维模型。 （2）要求：本设计要求分析车用轴流式风机的工作环境、性能需求，完成风机主要零部 件的结构设计及建模，撰写毕业设计说明书。 2．毕业设计的具体工作内容： （1）工作内容： 针对轴流式风机结构特点及工作特性对叶轮、叶片、轮毂等进行结构设计与选型， 并绘制风机主要部件的三维模型。 （2）要求： 1）撰写开题报告1篇，开题报告参考文献不应少于15篇，注意参考文献格式； 2）熟悉轴流式风机的结构特点、工作过程与性能； 3）深入了解风机性能的关键影响参数及设计要求； 4）确定风机具体结构尺寸并完成3d建模； 5）翻译1篇不少于2000字的外文资料，撰写毕业设计说明书1篇。 任务书 3．对毕业设计成果的要求： 完成车用轴流式风机

采用numeca商用软件，模拟了叶片附面层吸气技术对高负荷风扇叶片三维流场的影响。重点研究了抽气模型的建立方法，深入分析了不同开孔位置、尺寸及不同抽吸量对风扇气动性能的影响。结果表明，在来流条件相同的情况下，转、静子选取适当的开孔位置，抽吸流量为总流量的1．5％时，压比、效率最大可分别提高6．5％和1．6％。

随着计算机的普及，计算机带来的噪声污染也给我们生活带来了诸多不变。计算机的噪声主要来自于cpu制冷风扇，而设计人员一直未对风扇的低噪音设计引起足够的重视。致使近年来cpu的速度虽然有大幅度的提高，但是噪声污染并没有显著下降。文章对此进行了探讨。

轴流风扇是一种广泛应用的气流输送设备，主要依靠叶片旋转产生的推力来输送气体。这种风扇的工作原理、结构特性以及应用领域都具有其独特之处，对理解流体动力学和机械工程有着重要的意义。

用三维流场计算软件,对空调用轴流风扇的内部流动特性进行了数值模拟计算,讨论了不同的简化模型对计算结果的影响。初步分析了风扇内部的流场结构,旨在为降低噪声设计提供依据。性能试验结果验证了cfd计算的有效性,研究表明,流道结构的合理调整,可以提高风量并有利于噪声的降低。

空调风扇数值模拟及流道结构的优化——用三维流场计算软件,对空调用轴流风扇的内部流动特性进行了数值模拟计算,讨论了不同的简化模型对计算结果的影响。初步分析了风扇内部的流场结构,旨在为降低噪声设计提供依据。性能试验结果验证了cfd计算的有效性,研究表明...

基于n-s方程和标准κ-ε模型对出口等速度环量的轴流式模型泵在不同工况下进行了全流道数值模拟,给出了叶片表面相对速度和压力的分布规律,并将叶轮出口处速度分量计算结果和球形五孔探针测量结果进行比较。分析结果表明:叶片表面的相对速度沿径向逐渐增大,流动分布规律符合圆柱层无关性假设;叶片发生汽蚀的危险区域约位于吸力面外缘进口边到出口边的1/4位置;最优工况下叶轮出口处流场呈螺旋形向外运动趋势,出口旋转动能占出口总动能的34%左右;速度环量测量值从轮毂至轮缘逐渐减小,设计中应适当减小轮毂处圆周分量值,增加轮缘处圆周分量值。研究结果揭示了叶轮表面和出口流动规律,为轴流泵优化设计提供了理论和实际应用参考。