【摘 要】
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通过研究风扇叶尖与机匣相互作用的机理,提炼相应的物理数学模型,发展了适合叶尖与机匣转静干扰问题研究的连续界面和掺混界面传递技术,提出了组合界面传递思想.应用其中的连
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通过研究风扇叶尖与机匣相互作用的机理,提炼相应的物理数学模型,发展了适合叶尖与机匣转静干扰问题研究的连续界面和掺混界面传递技术,提出了组合界面传递思想.应用其中的连续界面传递技术,与RNGκ-ε湍流模型封闭的三维粘性N-S方程组相结合,对冷却风扇叶尖/机匣转静干扰流动进行了初步研究.研究表明,叶尖/机匣转静干扰会引发卷吸二次流、通道二次流和近壁二次流以及叶尖间隙涡等复杂流动现象,诱发或加重风扇通道内的分离流动. 改变间隙高度和采用轴向槽处理机匣技术等流动控制的方法对改善冷却风扇流动性能有显著影响.间隙高度减小使风扇效率有所提高;而轴向槽处理机匣技术在改善风扇运行稳定性的同时,能够减轻间隙内流动阻碍,提高风扇出口的流动速度,增加均匀性,对改善风扇热管理性能有积极作用. 通过分析冷却风扇气动噪声产生的机理,将三维流场数值模拟技术引入冷却风扇气动噪声预测,发展了可考虑复杂流场结构影响的噪声预测方法,探讨了复杂流场结构与气动噪声的相关性.研究表明,冷却风扇气动噪声主要集中在第一个叶片通过频率上,其负荷噪声中,切向扭矩噪声是主要的噪声来源.通过控制流动来控制噪声,可通过控制叶片表面压力的分布来实现. 论文对某模型冷却风扇的流场结构及噪声进行了实测.实测结果与数值结果的对比分析表明,该文发展的流场数值模拟和气动噪声数值预测方法可较好地模拟冷却风扇复杂流场结构和基本气动噪声源.
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