空調開式軸流風扇流固耦合振動分析.pdf

1、開式軸流風機廣泛應用于分體式空調室外機中，其無蝸殼的結構形式是造成風扇在工作時其內流場與常規(guī)軸流風機內流場之間存在較大差異的主要原因。因此改善開式軸流風扇性能、提高穩(wěn)定性問題愈來愈受到科技人員的關注。開式軸流風扇在運轉時，其葉片同時受到氣動力、離心力和彈性力等多種力的耦合作用，而在實際工作中難以通過試驗的方法來研究耦合場力對葉片振動的影響。為改善空調開式軸流風扇的振動性能，本文基于單向流固耦合理論，通過數值模擬和試驗相結合，對一款開式軸

2、流風扇的氣動性能、結構強度以及共振進行研究，旨在為開式軸流風扇的氣動性能和結構振動的預測提供指導。本文完成如下工作：
　?。?）對一款空調開式軸流風扇開展了一系列性能試驗，研究不同轉速、不同流量工況對風扇性能的影響。基于Fluent軟件對該開式軸流風扇模型進行流場建模，在參考性能試驗條件的基礎上對該風扇模型進行氣動性能的預測，并將性能預測結果與試驗結果進行對比，驗證了流場數值模擬方法的可靠性。
　?。?）以ANSYS Wor

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