表面楔形结构对发动机冷却风扇性能影响研究

采用CFD/CAA分布耦合仿真方法,在额定工况下对发动机冷却风扇叶片吸力面是否设置凸起楔形结构的两种方案的流场与声场进行三维数值模拟,研究了楔形结构对冷却风扇气动性能和噪声性能的影响。结果表明,该楔形结构对冷却风扇气动性能影响较小,而对其噪声性能影响显著;设置了楔形结构后冷却风扇进出风口噪声值分别下降8.8%和8.9%,风量略有增加。通过分析冷却风扇流场及声场的分布情况,可知楔形结构在叶片吸力面起到了"涡流发生器"的作用,促进边界层提前转捩,进而大大降低了叶片表面气流过早分离引起的涡流噪声,因此总声压级也明显下降。

分布式圆形管束流致振动数值研究

针对分布式圆形管束在受到横流激励下的振动行为,开展基于计算流体力学(CFD)/计算固体力学(CSD)耦合方法的数值模拟研究。研究中通过求解非定常雷诺平均NS(URANS)方程得到作用在管束上的非定常升阻力,由四阶龙格-库塔格式离散求解管束振动方程,采用基于弹簧光顺的网格更新策略保证管束振动过程中流场网格的正交性,通过单独管的绕流实验与计算结果验证数值方法的可靠性。通过以上方法对中心管的运动轨迹、所受流体力及振动时频域特性进行了详细分析。结果表明,流体激励下,中心管在垂向和横向的振动频率与其受到的流体激励频率一致,表现出典型的强迫振动行为。