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轴流式风机的结构优化设计
文章来源：www.biyezuopin.vip   发布者：毕业作品网站  
span style="color: rgb(0, 0, 255); font-family: 宋体; text-decoration: underline; text-underline: single;">叶片安装角对风机气动性能的影响 30

5.2.3叶片扭转角对风机气动性能的影响 32

5.2.4最优方案的选定 33

5.3本章小结 33

总结 34

致谢 35

参考文献 36



,

毕业设计（论文）题目：轴流式风机的结构优化设计

1.课程性质 ：模拟性课题

2.课题类型 ：理论研究                                             

一、毕业设计（论文）内容及要求（包括原始数据、技术要求、达到的指标和应做的实验等）

1 提供条件：轴流风机样机三维图模型，NACA翼型数据库数据等

2 设计内容与要求:

(1)建立样机的计算流体动力学模型，分析了流场特性；

(2)轴流式风机关键零部件的设计，并进行流场特性分析；       

(3)轴流式风机的优化设计。 

 

 

 

 

 

二、完成后应交的作业（包括各种说明书、图纸等）

1. 毕业设计论文一份（不少于1.5万字）；

2. 外文译文一篇（不少于5000英文单词）；

3. 优化前后轴流风机主要部位零件图；

4. 优化后风机二维工程图。

三、完成日期及进度

2016年1月4日至2016年5月31日

进度安排：

1.  1.4-1.10  查阅相关资料，熟悉轴流式风机的基本工作原理，明确设计任务，完成开题报告；

2.  1.11-2.20  熟悉soildworks等软件，画出风扇三维模型；

3.  2.21-3.01  翻译外文资料，撰写综合报告；

4.  3.02-3.20 建立样机的计算流体动力学模型，分析了流场特性；

5.  3.21-4.10  完成风机关键零部件的设计；

6.  4.11-5.20  完成优化设计并进行检验；

7.  5.21-5.31  完成设计，撰写毕业论文，准备进行毕业论文答辩。

四、主要参考资料（包括书刊名称、出版年月等）:

[1] 刘玉成. 中低压轴流风机的最优流型气动设计方法[M]. 东北大学出版社. 2006

[2] D.N.Sorensen, M.C.Thompson, and J.N.Sorensen. Toward Improved Rotor-Only Axial Fans-Par Ⅱ:Design Optimization for Maixmum Efficienvy[J],ASME J.Fluids Eng.2000, 122(2):324

[3] J Vad. Aerodynamic effect of blade sweep and skew in low-speed axial flow rotors at the design flow rate:an overview. Proceeding.ImechE[J], Vol.222 Part A:J.Power and Energy, pp69-85

[4] S-J Seo,S-M Choi,and K-Y Kim*. Design optimization of a low-speed fan blade with sweep and lean. Proc.IMechE[J], Vol.222 Part A:J.Power and Energy

[5] 王学永. 风力发电机叶片设计及三维建模[D]. 华北电力大学硕士学位论文. 2008年

[6] 易正清. 低压大流量自由风扇的设计研究[D]. 西北工业大学硕士学位论文. 2007年

[7] 金元日，王军，于文文. 不同流型对轴流通风机性能影响的数值[M]. 华中科技大学出版社，2011

[8] 占长清. 汽车发动机叶片的逆向造型与优化设计[D]. 南京航空航天大学硕士学位论文. 2009

[9] 吴玉林，陈庆光，刘树红. 通风机与压缩机（第二版）[M]. 清华大学出版社， 2011:112-122

[10] 王钰栋，金磊，洪清泉. HyperMesh＆HyperView 应用技巧与高级实例[M]. 机械工业出版社，2012

[11] 王福军. 计算流体动力学分析—CFD软件原理与应用[M]. 清华大学出版社, 2004

[12] 朱红钧. FLUENT 15.0流场分析实战指南[M]. 人民邮电出版社，2015

[13] 罗皓. 轴流式风机的优化设计及数值模拟[D]. 东北大学硕士学位论文. 2009

 

系(教研室)主任：           (签章）                 年  月  日

学院主管领导：           （签章）                年  月  日

摘  要

 

流体机械作为影响国民经济的重要机电产品之一，在园林以及日常生活中都很常见，优异的性能以及较大的风量使得轴流风机在很多行业都得到了广泛的应用。风量的大小及风机效率往往是评价轴流风机优劣的关键，风扇又是直接影响风机性能的重要因素之一。研究影响轴流风机性能的结构参数对于优化流场以及建立风机设计规范有着重要作用。

随着计算机技术的发展，将现代信息技术融入到传统机械产品的优化设计中是现代产品设计的趋势所在。本文在给定转速的前提下，对原有风机进行流场特性分析,基于航天翼型数据设计风扇，针对轴流风机模块化设计中的叶片数、叶片安装角及叶片扭转角进行了研究，采用变环量设计法在不同设计参数的条件下进行风扇设计， 并通过FLUENT对其进行数值模拟,寻求最优风扇参数。

 

关键词：轴流风机；翼型；FLUENT；数值模拟 


Abstract

 

Fluid machinery as one of the important mechanical and electrical products which affecting the national economy, it is common in gardens and in daily life.The axial-flow fan has been widely used in many industries due to its excellent performance and a large amount of air flow. The size of air volume and the efficiency of fan are often the key of evaluating the performance of axial-flow fans. The blade is one of the important factors which directly affect the performance of fan.It is important to study the structural parameters that affect the performance of axial-flow fan for optimization of the flow field and the establishment of fan’s design specifications.

With the development of computer technology, it is the trend of modern product design to integrate modern information technology into the optimization design of traditional mechanical products. In this paper, the flow field characteristics of the original fan are analyzed on the premise of a given speed, the blade number，blade angle and twist angle of the axial-flow fan in modular design are studied based on space airfoil profile，with variable circulation design method under the conditions of different design parameters of fan design, and the numerical simulation was carried out by FLUENT and find the optimal fan parameters.

 

Keywords: axial fan; airfoil profile; FLUENT; numerical simulation


目  录

 

第一章 绪论 1

1.1风机研究的背景 1

1.2论文选题的目的及意义 1

1.3国内外轴流风机的研究概况 2

1.4课题研究内容简介 4

第二章 轴流风机的结构设计 5

2.1轴流通风机设计的基本理论 5

2.1.1通风机主要性能参数 5

2.1.2轴流风机概况 6

2.1.3叶珊的升力 6

2.1.4叶型和叶珊的空气动力学特性 7

2.2气流参数沿叶片高度的变化 8

2.2.1径向平衡条件 8

2.2.2扭速沿半径的变化 9

2.3基于NACA翼型的叶片设计 10

2.3.1轴流风机设计方法概述 10

2.3.2原始翼型三维坐标的转换 10

2.3.3翼型风扇造型设计 12

2.4本章小结 13

第三章 基于Hypermesh的FLUENT前处理 14

3.1 Hypermesh简介 14

3.2 基于Hypermesh的轴流风机网格划分 14

3.2.1多参考系（MRF）模型 14

3.2.2轴流风机网格划分分析 15

3.2.3主要操作流程介绍 16

3.3 本章小结 19

第四章 基于FLUENT的轴流风机流场特性分析 20

4.1 计算流体力学（CFD）理论 20

4.1.1 流体力学的三个基本控制方程 20

4.1.2 湍流模型 21

4.2 原有轴流风机模型的流场分析 23

4.2.1 FLUENT软件简介 23

4.2.3 FLUENT计算求解及后处理 23

第五章 轴流风机的改进设计 26

5.1翼型风扇的气动性能分析 26

5.2风扇各参数的变化对风机气动性能的影响 29

5.2.1风扇叶片数对风机气动性能的影响 29

5.2.2<   全套毕业设计论文现成成品资料请咨询微信号：biyezuopin QQ：2922748026     返回首页 如转载请注明来源于www.biyezuopin.vip  
                 
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