为降低微型轴流风扇叶根端壁区域二次流所引起的损失,根据涡流发生器的流动控制思想,提出一种在叶根前缘压力面侧设置微型直板的新型流动控制方法;以某微型轴流风扇为研究对象,采用数值模拟结合实验的方法,重点分析了不同安装角的涡流发生器对轴流风扇气动性能及内部流场的影响;研究结果表明涡流发生器存在提高风扇静压与静压效率的最佳几何安装角,涡流发生器会对叶轮内部流场产生影响,由涡流发生器所形成的诱导涡与压力侧马蹄涡分支进行掺混,会削弱马蹄涡的强度,在一定程度上抑制了由马蹄涡参与演变成的通道涡的发展,使叶轮流道中流体进行再分配;在宏观方面,结构匹配的涡流发生器可提高风扇的气动性能,当涡流发生器安装角度为15°时,在风扇高效运行区间内同原型风扇相比,安装涡流发生器的风扇其静压最多提高8%,静压效率最大可...

为降低微型轴流风扇气动噪声,将原型风扇直线形叶片尾缘设计成圆弧形,采用大涡模拟(LES)结合FW-H声类比方法对原型及改型风扇进行气动性能和噪声计算,并对两款风扇进行气动性能与噪声试验。数值模拟结果显示改型后的叶轮对降低风扇气动噪声有积极作用,风扇压力会有所下降;试验结果表明在0.84~1.37 qvs流量区间内,改型风扇较原型相比,静压降低2.5%~4.3%,静压效率最多提升1.9%;改型后的叶轮可使风扇比A声级下降0.63~2.32 dB;在设计工况下,风扇静压下降3%,静压效率提高1.8%,比A声级降低2.3 dB;对两种风扇A计权1/3倍频程图分析发现,圆形叶片尾缘对800~5000 Hz频段的高频尾迹涡流噪声有明显抑制作用。研究结果对微型轴流风扇的气动设计、优化具有一定程度的参考价值。

微型轴流风扇是计算机等电子设备的重要散热部件当前随着计算机尺寸变小而运算速度的提高其发热量也随之增加这对微型轴流风扇的气动设计提出更高的要求。相似设计作为一种重要而有效的设计方法已广泛运用于大中型风扇的气动设计中但其在微型轴流风扇的应用尚未广泛开展其主要原因是微型轴流风扇内部的流动位于Re数非自模区用于大中型风扇相似设计中的行之有效的设计方法在微型轴流风扇的设计中达不到应有的效果。基于此利用气体动力学相似原理推导微型轴流风扇气动相似所须满足的条件并与流动位于Re数自模区的大中型轴流风扇的气动相似规律相对比提出使微型风扇实现气动相似的＂弦长雷诺数＂准则并数值验证该准则对微型轴流风扇气动相似的有效性同时分析该准则的适用条件与局限性。研究结果表明＂弦长雷诺数＂准则