车载风扇气动性能试验系统影响因素分析

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风扇气动性能试验是风扇研制过程中不可或缺的重要环节。因而在本文中针对风扇气动性能试验系统结构对风扇气动性能试验的影响进行了研究。本文所要研究的风扇气动性能试验系统基于GB/T1236-2000《工业通风机用标准化风道进行性能试验》搭建,采用了C型(管道进口和自由出口)风扇气动性能试验装置。由于国内对此标准的模型理论依据验证较少,故本文对于标准中的理论进行了确认和研究。为了研究风扇气动性能试验系统结构对风扇气动性能试验的影响,本文采用CFD仿真和试验研究相结合的方法进行研究,主要对以下几个因素进行了研究分析:1、由于此类车载风扇测试中需要电机驱动,故需要安装一个电机并与叶轮间通过连接轴连接,所以需要安装有轴承支座,但轴承支座会对风扇出口气流有阻碍作用,所以有必要找到合适的轴承支座结构,分析了轴承支座主体到最前端距离不同时,风扇出口处的静压分布情况,结果表明轴承支座主体到最前端距离过近时风扇出口处静压升高会导致风扇效率测量值低于实际值,对风扇气动性能试验产生影响。2、探讨了采用的试验风筒直径大小对风扇气动性能试验的影响,分别计算了不同直径风筒时,风扇性能曲线的变化情况和分析了不同风筒直径下锥形管处的压力变化,结果表明风筒直径越接近叶轮进口处直径,风扇效率越高。3、探讨了当叶轮安装在风扇气动性能试验台上时,其叶顶间隙和叶轮偏心对风扇的气动性能试验所产生得影响,计算了不同叶顶间隙和叶轮偏心率时,风扇性能曲线的变化情况,结果表明叶顶间隙对风扇性能有重要影响,间隙过大会导致风扇效率下降;叶轮安装偏心率越大,风扇的效率越低。4、在风扇气动性能试验系统中,压力的测量需要布置测孔。探究了测孔的结构和尺寸对压力的测量的影响,分析了不同直径测孔、测孔倾斜、测孔突出对测试中压力测量的影响程度。5、最后基于以上因素的结果分析,在已有的试验台上进行了实际的风扇气动性能试验测试,对叶顶间隙和叶轮偏心的影响进行了风扇气动性能试验测试,并与仿真结果进行了对比。由于模型简化和测量等误差,结果显示试验结果与仿真结果对比效率偏低,趋势一致。验证了CFD仿真对风扇气动性能试验装置优化和改进的可行性。
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