基于NSGA-Ⅱ的发动机冷却风扇叶片优化设计
2020-10-21孙新飞尹明德才旺
机械制造与自动化 2020年5期
孙新飞,尹明德,才旺
(南京航空航天大学 机电学院,江苏 南京 210016)
0 引言
随着汽车设计的多样化和功能的日益增多,汽车前舱零部件的布置也越来越紧凑和复杂,发动机热负荷问题日益突出,这对冷却系统设计提出了较高的要求。冷却风扇是发动机冷却系统中最主要的零件,对冷却系统的散热性能有直接的影响,其气动性能的优化是一个值得研究的课题。随着汽车零部件市场竞争的愈演愈烈,在优化产品开发流程中,运用先进开发技术提高产品性能成为了企业提升竞争力的有效方式。国内外对冷却风扇的气动性能优化问题已经进行了大量的探索,但相关研究较为单一,未能形成系统化流程。朱传敏等[1]对某款汽车冷却风扇进行CFD分析,探究了叶片倾角、轮毂比和转速对风扇气动性能的影响规律;HURAULT J[2]重点研究了风扇的弯掠技术对性能的影响;吉林大学的习羽[3]利用 Fluent 软件对风扇进行建模仿真,重点研究导风罩、进气端等辅助部件和结构参数对气动性能的影响。
1 风扇参数化建模
本文基于UG二次开发平台,通过参数化造型方法对原风扇模型进行参数化重构。固定部分控制参数,调整几个重要参数即可方便、直观地实现模型的更新。沿叶片径
向选取10个截面,建立各截面二维翼型,按照安装角、弦长和弯掠积叠线对二维翼型进行坐标变换,对得到的三维翼型进行蒙皮后即可得叶片曲面,然后阵列叶片,添加轮毂、外环等实体即可完成风扇建模。……
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