發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇風(fēng)圈的作用

　　【太平洋汽車】發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇風(fēng)圈的作用是固定網(wǎng)罩，防止人碰到高速轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)葉，同時(shí)也可以防止風(fēng)扇的扇葉飛出傷人，護(hù)風(fēng)圈是發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)冷系統(tǒng)的子部件之一，其設(shè)計(jì)好壞直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇的性能。

　　汽車上風(fēng)扇護(hù)風(fēng)圈的作用主要就是固定網(wǎng)罩，防止人碰到高速轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)葉，同時(shí)也可以防止風(fēng)扇的扇葉飛出傷人。

　　護(hù)風(fēng)圈是發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)冷系統(tǒng)的子部件之一，其設(shè)計(jì)好壞直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇的性能。本文以內(nèi)插入式護(hù)風(fēng)圈為研究對(duì)象，在計(jì)算流體力學(xué)仿真軟件Fluent建立計(jì)算模型，研究了護(hù)風(fēng)圈的布置形式和結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)形風(fēng)扇氣動(dòng)性能的影響，主要開展工作如下：首先對(duì)風(fēng)扇開發(fā)設(shè)計(jì)的基本理論以及當(dāng)前國(guó)內(nèi)外冷卻風(fēng)扇開發(fā)方法作了簡(jiǎn)要論述。緊接著分別論述了風(fēng)扇氣動(dòng)性能試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，比較不同試驗(yàn)裝置優(yōu)缺點(diǎn)以及分析得到了風(fēng)扇氣動(dòng)性能試驗(yàn)中風(fēng)扇的流量、靜壓、軸功率和靜壓效率的測(cè)量方法；建立了采用多參考系模型的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇CFD計(jì)算方法，利用后處理軟件分析了風(fēng)扇葉頂速度矢量、流線、渦量云圖等流場(chǎng)特性。基于建立的CFD仿真模型，分析了旋轉(zhuǎn)區(qū)大小、旋渦分布區(qū)域網(wǎng)格質(zhì)量以及葉片變形三個(gè)因素對(duì)風(fēng)扇仿真計(jì)算結(jié)果的影響。比較不同尺寸旋轉(zhuǎn)下仿真計(jì)算結(jié)果，給出旋轉(zhuǎn)區(qū)大小選取方法和大小。利用多切片更為精確的顯示了葉頂渦量的分布，探討了強(qiáng)渦量區(qū)域網(wǎng)格好壞對(duì)計(jì)算結(jié)果影響。考慮葉片在高速轉(zhuǎn)動(dòng)下變形對(duì)氣動(dòng)性能影響，給出了變形對(duì)氣動(dòng)性能影響的計(jì)算方法。最后通過(guò)風(fēng)扇氣動(dòng)性能試驗(yàn)，比較了風(fēng)扇在內(nèi)插入式護(hù)風(fēng)圈和外插入式護(hù)風(fēng)圈下氣動(dòng)性能，試驗(yàn)驗(yàn)證了采用內(nèi)插入式護(hù)風(fēng)圈配合的風(fēng)扇在小流量點(diǎn)將出現(xiàn)明顯失速現(xiàn)象。研究帶有翅片的內(nèi)插入式護(hù)風(fēng)圈結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)風(fēng)扇失速區(qū)氣動(dòng)性能影響，結(jié)果表明內(nèi)插入式護(hù)風(fēng)圈深入長(zhǎng)度、恰當(dāng)?shù)某崞膬A斜角度以及翅片的高度對(duì)風(fēng)扇在失速區(qū)的氣動(dòng)性能有一定影響。本文所論述的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇CFD建模方法以及內(nèi)插入護(hù)風(fēng)圈的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇工程開發(fā)提供有效的參考。

（圖/文/攝：太平洋汽車 問(wèn)答叫獸）