代立宏，罗明军，李彬，高发华

(1.奇瑞商用车有限公司汽车工程研究院，安徽芜湖 241006；2.芜湖凯翼汽车有限公司，安徽芜湖 241006；3.奇瑞汽车股份有限公司，安徽芜湖 241006)



离心预应力下发动机风扇流固耦合及模态分析

代立宏1,2，罗明军1,2，李彬3，高发华1,2

(1.奇瑞商用车有限公司汽车工程研究院，安徽芜湖 241006；2.芜湖凯翼汽车有限公司，安徽芜湖 241006；3.奇瑞汽车股份有限公司，安徽芜湖 241006)

发动机风扇是转速较高的旋转构件，并吸引气流快速流动。依据风扇性能试验方法进行流体力学计算，获取气流作用于风扇上的风压力；利用有限元计算方法风扇在3 000 r/min转速下离心力的应力，然后将风压及离心力引起的预应力导入模态计算来获取最终的预应力模态值。为了进行对比，以风扇离心预应力和流体耦合为影响因子，组合3种方案进行计算。结果表明：旋转状态下的风扇模态与流固耦合下的旋转风扇模态相对于静止状态的风扇发生变化，考虑离心力及风压的模态分析相对更接近于实际工况，最大误差为9%，最小误差不足1%，具有工程应用价值。

发动机风扇；流固耦合；预应力模态；试验研究

0 引言

发动机风扇是发动机冷却系统的重要部件，具有吸风功能，其性能的优劣直接影响改善发动机散热器的散热能力，因为风扇安装于车辆的振动环境中，且转速较高，其运行平稳可靠对整机的正常工作有重大影响。发动机风扇在工作过程中受到自身旋转引起的离心力作用，同时也受到吸风过程中风压作用于风扇表面的压力作用。……