双层反向小型风扇模型建构及数值计算开题报告

1. 研究目的与意义

轴流风扇流道结构的特点决定了其内部流场是非常复杂的，其通流部分是由一系列旋转叶片组合而成，这种情况下，气体运动存在绝对运动与相对运动，风扇内部气体的流动实际是三元周期性非定常流动，也就是说在实际流场中，所有气流参数是空间坐标系上三个方向的变量的函数。

同时风扇内部流场又受到流道形状、叶片厚度、叶面气动作用力径向分量、叶栅进出口径向密度梯度、二次流等影响，实际气体三元流动十分复杂，而描述这种流动过程的气动方程组又无法直接求解，目前较普遍而又行之有效的方法是将低元和高元结合使用，即设计初始阶段用一元流动理论，详细计算时用准三元或全三元理论的方法，数值模拟轴流风扇内部流动信息，对风扇进行改进设计，提高风扇性能。

小型轴流风扇安装空间小、使用方便、成本低,已成为计算机和小型家电散热方案的首选,高性能和低噪声小型风扇的设计和制造也成为风扇设计主要研究目标。

2. 国内外研究现状分析

fluent是目前国际上比较流行的通用cfd软件，用来模拟从不可压缩到中等程度可压缩乃至高度可压缩范围内的复杂流动。

fluent软件灵活、强大的算法和专用于流体机械领域的网格技术使得fluent软件在流体机械方面有广泛的应用，如可应用于航空发动机中的压气机、涡轮，工业上的燃气轮机、蒸汽轮机、水轮机、泵、风扇、空气压缩机、螺旋桨等。

fluent软件在风机行业也具有广泛的应用前景，在其2002年新推出的fluent6.2版，进一步完善了风机建模、网格技术、数值算法、物理模型和可视化技术等方面的功能。

3. 研究的基本内容与计划

目录、摘要、第一章 绪论：研究内容、目的及意义第二章 计算流体动力学概述及fluent软件在流体机械中的应用第三章 轴流风扇三维模型前处理 包括详述建模过程、网格的划分、边界条件设置 要输出三维模型图、网格图第四章 轴流风扇数值计算结果的后处理 包括将三维模型导入fluent，设定解算模型进行解算，边界条件等各类参数设定。

输出叶片压力面、吸力面的压力云图、速度图；等值子午面及等值圆柱面的压力分布图、马赫数分布云图、速度矢量图等。

第五章 结论及建议 风扇流场简单分析，建议参考文献

4. 研究创新点

利用fluent模拟计算风扇流场中的受力情况，讨论对类似于风扇或涡轮增压器等叶轮机械进行建模与流动过程的模拟计算问题。

旨在分析风扇在流场中各部分的受力情况，找到最佳设计方向。