基于Fluent的风扇流场分析及结构参数优化设计

针对冷却风扇在不同背压下存在效率低、流量不足的问题,该文结合有限元分析以及正交试验法研究多种参数对风扇性能的影响,为同类风扇设计提供指导性意见和建议。以某工厂冷却风扇为研究对象,首先,采用UG建立冷却风扇的三维模型,基于Fluent软件对原始结构建立流域并进行流场仿真分析。其次,开展风洞试验,以验证理论分析模型及结果的正确性。最后,采用正交试验法,以背压为350 Pa时的流量为优化目标,以叶片数量、安装角以及叶片长度为优化参数进行叶片优化设计。研究结果表明,优化后的冷却风扇在不同背压下的出口流量均有所提高,在实际应用中最常用的300 Pa、350 Pa以及400 Pa的背压下,流量分别提高了约10.744%、14.830%和2.780%,有效地提高了风扇的工作性能。