基于计算流体力学冷却风机性能参数设计分析

冷却风机作为电动轮车辆轮边牵引电机冷却系统最重要的部件,其性能优劣对冷却系统的效果有直接的影响。针对强制冷却系统的结构特点,结合牵引电机的冷却需求,对影响风机冷却风量和压差的关键参数进行设计;在此基础上,基于CFD搭建风机的流场分析模型;采用差异化网格划分技术,对不同区域选取不同网格尺寸;对整机和叶片静压场进行分析,并对整机全压场和流道区域速度场进行分析,获取关键参数值,并与设计值进行对比。结果可知:风机内部的流场十分复杂,多处存在二次流和尾流-射流现象,但是流动趋势符合流体力学原理;模拟所得流量结果为3.86m^(3)/s与设计流量4m^(3)/s误差为3.63%,模拟功率结果为29.4kW与设计功率29.92kW的误差为1.77%,二者结果一致,表明设计和分析结果是合理的。参数设计计算和流场分析结果一致性,为同类型冷却风机设计提供参考。

钢铁企业烧结区域柜顶冷却风机的可靠性改善研究

自2020年以来,某钢铁公司炼铁事业部烧结区域主抽风机高压变频器柜顶冷却风机共出现故障4次。主要原因为柜顶冷却风机电控回路设计问题,存在故障点无法查找、设备运行不稳定的情况,需要针对现场实际需求采取可靠有效的措施进行改善。通过研究,改善措施主要是将原冷却风机电控回路重新设计、布线,增加相应电控操作箱,以实现高压变压器柜顶风机单独控制、风机过热报警信号分开显示等功能,取得了显著成效。基于此,文章对钢铁企业烧结区域柜顶冷却风机的可靠性改善进行研究,仅供参考。

变压器冷却风机控制电路的设计及改造

1现场情况变压器是供电系统的核心设备,其运行状况与电网的安全运行密切相关。由于铜损、铁损的存在,变压器运行中会产生热消耗,当热量积累到一定程度时,会使变压器本体局部过热,如不及时采取冷却措施,将会加速绝缘老化,直接影响到变压器绝缘材料的寿命,甚至引发事故。因此,变压器需要进行散热处理。

动车组轴流冷却风机气动设计与研究

采用一维设计与三维数值模拟分析相结合的方法,对某动车组轴流冷却风机进行气动设计,并分析研究了等环量指数对轴流冷却风机气动性能的影响.根据一维设计的几何参数进行三维建模;再利用NUMECA软件对所设计风机进行深入数值模拟分析及结构优化改进;最后,选取最优方案加工样机并进行性能试验.试验结果表明:该轴流冷却风机的整体气动性能较优,与原设计相比有较大改善,特别是效率提高了近3%,叶轮进、出口流场较原机叶轮也更加稳定.该国产化风机与同类型某进口风机相比性能更优.

自动调角冷却风机内流动机理数值模拟研究

发动机的散热性能主要取决于发动机冷却风机的性能,发动机冷却风机内流动机理是农业机械研究的热点问题之一。通过对所设计的新型冷却风机在最佳安装角时的三维模型建立,运用FLUENT软件对风机进行内部流场的数值模拟计算,仿真得出风机叶轮的静压力分布云图和风机运转流场内空气流线图,以及风机流场内的各项空气动力学参数,仿真结果表明风机叶轮的空气动力性能满足冷却风机的设计要求。

新型自动调角冷却风机内流动机理及仿真

为解决目前冷却风机工作时过热、过冷以及能耗较大的问题,设计了一种自动调角冷却风机.建立了新型冷却风机在最佳安装角时的三维模型,模拟仿真了风机内部流场,得到了风机叶轮静压力分布云图和风机运转流场内空气流线图,获得了风机流场内各项空气动力学参数.仿真结果表明:叶片压力面和吸力面上压力梯度分布均匀,叶轮对空气做功状况良好,径向速度对风机叶轮运动没有任何负面影响;通过改进风机翼型可减小流场内湍流动能、降低风机空气动力性噪声.研究结论中流场出口各项指标表明新型风机叶轮空气动力性能满足冷却风机设计要求.

优化前导叶结构尺寸提升重载机车冷却风机性能的研究

提出一种用数学模型来研究重载机车冷却风机内部流场和气动性能的方法,并实现前导叶优化。采用RNG k-epsilon湍流模型和SIMPLE算法,分析了风机稳态流场和压力分布规律。计算7种前导叶结构尺寸的性能参数,以确定高效节能的最佳设计方案。结果表明:静压总体呈现先减小后增大的趋势,而全压先减小后增大再减小;叶片工作面静压分布均匀,非工作面梯度较大;前导叶叶片曲率半径200mm、圆弧叶片夹角为40°、叶片数13片时,可满足额定工况要求。

冷却风机用外转子异步电动机的研制

异步电动机采用外转子结构， 可在同样外径的条件下增大电机的气隙直径，使电机具有功率因数高、效率高或节省材料、温升低、适用于自动化生产等优点。本文以冷却风机用电机为例，介绍外转子异步电机的结构、设计要点。

潘三矿主井提升电动机冷却风机温度闭环变频调风系统及节能分析

本文分别对主井提升电动机冷却风机原手动调节风叶和改造后的ＺＢＴ－１恒温闭环变频自动调风系统的能耗情况，进行了较详细的分析和比较，得出改造后的系统具有显著的节电效果，并对该系统作了简单介绍。

焊接与切割设备的使用和维修(八十)——冷却风机、减压器、配比器的使用与维修

简单说明了变位机的维修与注意事项。详细介绍了冷却风机和减压器的常见故障及故障的排除方法,并对MAG焊辅机QP-1型气体混合配比器的使用与维修作了重点说明,分析了配比器的常见故障及排除方法。

基于模糊控制的牵引电机冷却风机变频节能控制系统

针对牵引电机冷却风机驱动系统中能耗过高的现象,研究以牵扯引电机温度变化来控制冷却风机的变频节能控制系统。该控制系统以牵引电机温度作为控制对象,采用模糊控制方法来实时调节冷却风机的转速,从而实现节能运行。利用Simulink建立控制系统的仿真模型,计算电机在温度变化时冷却风机的频率,分析出变频控制的节能效果。仿真结果表明,所用方法可以降低能耗,具有较好的节能效果,且该方法在牵引电机温控过程中具有较强的抗干扰性和良好的过渡性。

大功率机车用轴流冷却风机叶轮气动性能优化

本文基于人工神经网络代理模型对某大功率机车用轴流冷却风机叶轮进行优化设计。采用S-A湍流模型和求解三维雷诺平均N-S方程分析叶轮内部流动,以叶片中弧线进口角、出口角和叶片的安装角为设计变量,优化目标函数选择效率和静压升。设计点采用随机离散层取样方式,在几何参数的设计范围内生成样本并进行三维流动分析,以得到目标函数的模拟值;取不同自出参数可变范围,多次优化。优化设计结果与原始模型相比提高效率1.5%,静压升提高87Pa,其非设计点性能也均有所提高,满足设计需要。

波浪形前缘叶片对动车组牵引变压器冷却风机气动性能及噪声特性的影响

对现有冷却风机噪声进行测试,并利用LES方法和FW-H方程,建立冷却风机的流场和气动噪声预测模型。利用验证后预测模型,参考驼背鲸鳍肢前缘凸起的波浪形结构,设计3款具有正弦曲线波浪形前缘结构的叶片并应用于出风口叶轮。对比分析装配原型叶片的风机模型和装配波浪形前缘结构叶片的风机模型间流场和远场气动噪声的差异。研究结果表明:现场测试与预测模型的一致性较好;与原型叶片相比,设计的3种叶片可使距出风口1 m处的噪声测点的A计权总声压级降低量达4.5 dB;使用具有波浪形前缘结构的叶片可以提高冷却风机的流量和效率;波浪形前缘结构通过改变叶片前缘的压力梯度分布、破坏前缘处的涡结构及降低叶顶泄漏流的强度可有效降低冷却风机的气动噪声,其中宽频噪声降噪显著,且波浪形前缘结构的波长越短,降噪性能越好。

新型篦冷机冷却风机

介绍了用于水泥生产线的篦冷机冷却风机的设计要求、技术特点 ,以及改进后所取得的实际效果。

冷却风机性能试验的仿真计算方法研究

针对冷却风机在设计优化过程中存在试验成本高和效率低等缺点,课题组提出了基于CFD的风机性能试验仿真方法。冷却风机性能试验仿真以CATIA建模软件和FLUENT流体仿真软件为基础,通过CFD计算,实现对冷却风机气动性能参数的分析与研究。仿真的湍流模型采用RNGκ-ε模型,旋转模型采用MRF多重参考坐标系模型,求解方法选用SIMPLE算法。通过仿真数据与试验数据的对比,得出各性能参数的仿真误差均在9%以下,仿真精度在可接受范围内。研究结果表明:冷却风机性能试验仿真的条件设置和计算方法可以满足一般工程应用;仿真模型具有一定的应用价值,可以利用其研究冷却风机的气动性能。

窑筒体冷却风机最佳位置探讨

当筒体温度高时,需要启动筒体冷却风机或吹压缩空气,使窑衬和物料产生明显温度差,便于补挂窑皮,从而降低筒体温度。本文分析探讨冷却风机的最佳位置。

某型机车牵引电机冷却风机随机振动疲劳仿真分析

机车车体随机振动使牵引电机冷却风机产生损坏的情况时常发生。利用对牵引电机冷却风机模型进行约束模态分析,获取结构随机振动分析所必需的模态解,然后采用IEC61373-2010标准中的加速度功率谱对电机结构进行随机振动加载,获得结构在横、纵、垂三个方向的1、2、3应力分布,并通过三区间法及线性疲劳累计损伤理论对结构的振动疲劳寿命进行评估,最后验证了风机结构的安全性。

基于底盘测功机的摩托车耐久性和工况排放试验中冷却风机出口风速随距离衰减的研究

摩托车国Ⅲ工况排放测试和耐久性测试中,摩托车要在底盘测功机上跟踪规定的曲线行驶,风机模拟道路行驶中的自然风冷却车辆,速度满足风速等于车速。由于从风机出口断面到摩托车发动机有一定距离,随着距离的增加,出口风速、风量会发生衰减和扩散,这样,到达发动机的风速必然小于车速,致使冷却效果下降,模拟效果不佳,长时间运行还会对发动机、催化转化器产生损害,影响排放结果。

应用正交试验法冷却风机结构参数优化设计

强制通风冷却是电驱动式自卸车轮边驱动电机冷却的重要形式,需要设计专门的冷却风机和冷却风道,冷却风机的性能直接影响系统的正常工作;安装空间限制了冷却风机的尺寸,根据某车型的结构尺寸和冷却系统的结构特点,选用离心式冷却风机,对其结构参数进行设计和分析;基于计算流体力学仿真分析对影响风机性能的结构参数进行单因素分析,获得参数对气动性能的影响规律,获取主要的影响因素;基于正交试验法,对多因素组合对冷却风机性能的影响进行分析,获取最优组合,从而对冷却风机的结构参数进行优化。采用冷却风道对优化前后风机的性能进行对比分析;结果可知:优化后风机流量为4.36m~3/s,消耗的功率为34.2kW,比原始设计模型流量增加了19.8%,而功率只增加了16.3%;对优化模型的试验结果也说明风机的性能有了明显的提升,对风机的整体优化具有指导意义。

锅炉火检冷却风机做备用的可行性分析

锅炉正常运行时,以冷一次风为燃烧器火检探头冷却风源替代火检冷却风机,冷却风机只在机组启停时运行。该方案具有可行性强、节能、降低噪音、减少运行成本的特点。