空調(diào)開式軸流風(fēng)扇流固耦合振動分析.pdf

1、開式軸流風(fēng)機(jī)廣泛應(yīng)用于分體式空調(diào)室外機(jī)中，其無蝸殼的結(jié)構(gòu)形式是造成風(fēng)扇在工作時(shí)其內(nèi)流場與常規(guī)軸流風(fēng)機(jī)內(nèi)流場之間存在較大差異的主要原因。因此改善開式軸流風(fēng)扇性能、提高穩(wěn)定性問題愈來愈受到科技人員的關(guān)注。開式軸流風(fēng)扇在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其葉片同時(shí)受到氣動力、離心力和彈性力等多種力的耦合作用，而在實(shí)際工作中難以通過試驗(yàn)的方法來研究耦合場力對葉片振動的影響。為改善空調(diào)開式軸流風(fēng)扇的振動性能，本文基于單向流固耦合理論，通過數(shù)值模擬和試驗(yàn)相結(jié)合，對一款開式軸

2、流風(fēng)扇的氣動性能、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及共振進(jìn)行研究，旨在為開式軸流風(fēng)扇的氣動性能和結(jié)構(gòu)振動的預(yù)測提供指導(dǎo)。本文完成如下工作：
　?。?）對一款空調(diào)開式軸流風(fēng)扇開展了一系列性能試驗(yàn)，研究不同轉(zhuǎn)速、不同流量工況對風(fēng)扇性能的影響?；贔luent軟件對該開式軸流風(fēng)扇模型進(jìn)行流場建模，在參考性能試驗(yàn)條件的基礎(chǔ)上對該風(fēng)扇模型進(jìn)行氣動性能的預(yù)測，并將性能預(yù)測結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比，驗(yàn)證了流場數(shù)值模擬方法的可靠性。
　　（2）以ANSYS Wor

3、kbench為平臺，采用單向流固耦合計(jì)算方法，將在流場中得到的開式軸流風(fēng)扇葉片表面的氣動力施加到結(jié)構(gòu)模型上，并加載旋轉(zhuǎn)約束，得到了風(fēng)扇葉片在不同工況下的應(yīng)力分布和結(jié)構(gòu)變形，并與非流固耦合工況下葉片的應(yīng)力分布和結(jié)構(gòu)變形進(jìn)行了對比。結(jié)果表明，葉片最大變形量位于葉尖部位，最大應(yīng)力位于葉根前緣吸力面?zhèn)龋⑶胰~片的安全系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于材料的許用安全系數(shù)。
　　（3）基于Bruel&Kjaer-Pulse分析平臺得到開式軸流風(fēng)扇葉片自由狀態(tài)下的模