冷却风扇结构改进设计
CRH3型动车组变流器冷却单元风箱设计改进
电机随变流器冷却液温度改变转速带来交变振动、 气动载荷［2］，导致疲劳破坏。
图 5 原结构（左）和补强结构（右）有限元模型图
变流器箱体单元材料为 EN AW 5754，其屈服 强度 为 80 MPa［4］。 根 据 标 准 EN12663—1—2010 《铁道应用—轨道车身的结构要求》，变流器风箱单 元在横向、纵向、垂向分别施加 1g 的惯性载荷，在变 流器与橡胶连接块的连接面处施加垂向约束，在橡 胶连接块的两端施加横向和纵向约束，其中相接连 接块用梁单元（ Beam 188） 进行模拟。关键区域应 力如图 6、图 7、图 8 所示。
2 原因分析
为了找到风箱开裂的原因，对其进行了地面试
收稿日期：2016 － 04 － 18 作者简介：李福禄（1983 － ） ，男，本科学历，工程师，从事动车组装、 调试、检修工作。
图 1 牵引变流器冷却系统在各车上的分布
图 2 变流器冷却单元结构
图 3 风机箱体裂纹部位
验台振动试验，分别取变流器冷却单元风箱下方地 板连接处内外两侧、风箱电机安装板、法兰板、风箱 箱体、冷却单元速和 高速下运行，各个测点加速度如表 1 所示。
技术装备
轨道交通装备与技术 第 6 期 2016 年 11 月
文章编号：2095 － 5251（2016）06 － 0021 － 02
CＲH3 型动车组变流器冷却单元风箱设计改进
李福禄 王立夫 （ 中车唐山机车车辆有限公司制造技术中心 河北 唐山 063035）
摘 要：介绍了一种利用计算机模拟仿真结合地面工况模拟手段对 CＲH3 型高速动
图 6 纵向施加 1g 惯性载荷关键区域应力云图
3 结构改进和计算
针对振动试验进行了以下结构改进，以改善整 体刚度不足的问题：
新能源汽车的冷却系统设计与优化
新能源汽车的冷却系统设计与优化随着环境意识的增强和能源紧缺问题的日益突出，新能源汽车成为了聚焦的热点。
作为新能源汽车的重要组成部分，冷却系统的设计与优化也显得尤为重要。
本文旨在探讨新能源汽车冷却系统设计的关键问题，以及如何进行优化，提高汽车的性能和效率。
一、冷却系统设计的关键问题新能源汽车的冷却系统设计需要考虑以下几个关键问题：1. 散热效果：散热是冷却系统设计的基本要求之一。
对于纯电动汽车而言，电池组和电动机是主要产生热量的部件，因此需要设计合理的散热系统来有效降低温度，确保电池和电动机的正常工作。
而对于混合动力汽车来说，发动机的散热效果也需要被充分考虑。
2. 能耗问题：冷却系统的运行也会消耗一定的能源，因此如何降低冷却系统的能耗成为一个需要解决的问题。
可以通过优化冷却系统组件的材料和结构，提高传热效率，减少能耗。
3. 系统集成：新能源汽车的冷却系统需与其他系统进行紧密集成，以确保整个汽车的正常运行。
因此，在冷却系统设计时需要考虑与其他系统的协调性，减少冲突和干扰。
二、冷却系统优化的方法为了提高冷却系统的性能和效率，可以从以下几个方面进行优化：1. 材料和结构优化：选择合适的材料可以提高系统的传热效率，例如使用导热性能好的材料作为散热器的材料，减少热能损失。
另外，对冷却系统的结构进行优化，如增加散热器的散热面积，改进传热管路的流线型设计等，也有助于提高总体的散热效果。
2. 流体介质的选择：流体是冷却系统中起着传热媒介的关键作用，因此选择合适的流体介质对系统的性能有重要影响。
比如，在纯电动汽车的冷却系统中，常用的流体介质包括水和聚乙二醇等，在选择时需要考虑其导热性能、热稳定性和环保性等方面。
3. 制冷控制策略的优化：合理的制冷控制策略可以提高冷却系统的效率和能耗。
例如，根据车辆的实际工况和热负荷变化，采用智能化的制冷控制系统，动态地调节冷却系统的运行参数，实现能耗的最小化。
4. 系统集成优化：为了减少汽车不同系统之间的干扰和冲突，需要对冷却系统的集成进行优化。
新能源汽车车辆冷却系统设计与优化
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某冷却风扇总成模态仿真及试验研究
10.16638/ki.1671-7988.2020.19.053某冷却风扇总成模态仿真及试验研究于洋磊，冯博，付玉乐，曾志新，董愚（广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院，广东广州511434）摘要：为研究冷却风扇总成模态特性，论文基于不同建模方式和网格类型等建立了多种在工程中常见的不同仿真模型，进行自由模态仿真并和自由边界试验模态进行了对比分析，找出了最佳的工程应用仿真模型。
以此为基础进行约束模态仿真和约束边界试验，结果表明：忽略扇叶初始位置、释放扇叶旋转自由度、采用二阶网格、保留扇叶和电机罩壳等有限元模型处理方式，所得模态频率和振型与试验结果有较好的吻合度。
前5阶约束模态的频率误差值最大为2.8Hz，满足相关标准要求。
分析结果对冷却风扇总成的振动特性研究及结构设计改进有重要价值。
且以仿真精度提升的自由模态分析为基础进行约束模态分析，是研究风扇总成模态的有效方法。
关键词：风扇总成；模态；有限元分析；试验中图分类号：TH42 文献标识码：A 文章编号：1671-7988（2020）19-164-05Modal Simulation and Experimental Study of Cooling Fan AssemblyY u Yanglei, Feng Bo, Fu Y ule, Zeng Zhixin, Dong Y u( GAC Automotive Research & Development Center, Guangdong Guangzhou 511434 )Abstract:In order to study the modal characteristics of the cooling fan assembly, a variety of different simulation models commonly used in engineering were established based on different modeling methods and grid types. The free mode simulation was carried out and compared with the free boundary experiment, and the best engineering application simulation model was found. The results show that modal frequencies and modal shapes obtained by finite element model processing methods, such as ignoring the initial position of the fan blade, releasing the rotational degree of freedom of the fan blade, adopting the second-order mesh, retaining the fan blade and the motor housing, have good agreement with the experimental results. The maximum frequency error of the first five constrained modes is 2.8Hz, which meets the requirements of relevant standards. The analysis results are of great value to the vibration characteristics research and structure design improvement of cooling fan assembly. It is an effective method to study the modal of fan assembly based on the free modal analysis with improved simulation accuracy.Keywords: Fan assembly; Modes; Finite element analysis; ExperimentCLC NO.: TH42 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2020)19-164-05前言冷却风扇总成是汽车冷却系统的核心部件之一，包括扇叶、护风罩、电机等。
汽车发动机冷却系统的优化设计与热管理技术
汽车发动机冷却系统的优化设计与热管理技术汽车作为现代社会重要的交通工具，其发动机的性能和可靠性至关重要。
而发动机冷却系统则是保证发动机正常运行的关键部件之一。
良好的冷却系统不仅能够有效地控制发动机的温度，提高发动机的工作效率，还能延长发动机的使用寿命。
本文将探讨汽车发动机冷却系统的优化设计与热管理技术。
一、汽车发动机冷却系统的作用与工作原理汽车发动机在工作过程中会产生大量的热量，如果这些热量不能及时散发出去，将会导致发动机过热，从而影响发动机的性能和可靠性。
因此，冷却系统的主要作用就是将发动机产生的多余热量带走，使其保持在正常的工作温度范围内。
发动机冷却系统的工作原理主要是通过冷却液在发动机内部和散热器之间的循环流动来实现热量的传递和散发。
冷却液在水泵的作用下从发动机缸体水套中流出，经过散热器冷却后再回到发动机水套中，如此循环往复。
在这个过程中，散热器将冷却液中的热量散发到空气中，从而降低冷却液的温度。
二、传统汽车发动机冷却系统存在的问题传统的汽车发动机冷却系统通常采用机械驱动的水泵和节温器来控制冷却液的流量和温度。
然而，这种冷却系统存在一些不足之处。
首先，传统冷却系统的水泵转速通常与发动机转速成正比，这意味着在发动机低速运转时，水泵的流量可能不足，导致发动机冷却效果不佳；而在发动机高速运转时，水泵的流量又可能过大，造成能量浪费。
其次，节温器的控制精度有限，难以根据发动机的实际工作状况精确地调节冷却液的温度，从而影响发动机的热效率。
此外，传统冷却系统的散热器结构和风扇性能也有待优化，以提高散热效率。
三、汽车发动机冷却系统的优化设计为了解决传统冷却系统存在的问题，需要对冷却系统进行优化设计。
（一）电子水泵的应用电子水泵可以根据发动机的实际需求精确地控制冷却液的流量，从而提高冷却系统的效率。
例如，在发动机低速运转时，电子水泵可以提高转速，增加冷却液流量；而在发动机高速运转时，则可以降低转速，减少能量消耗。
发动机的散热系统设计与优化
发动机的散热系统设计与优化发动机作为现代工业中不可或缺的动力源，其散热系统的设计与优化对于保证发动机正常运行、提高发动机效率和延长发动机寿命具有非常重要的意义本文将从散热系统的基本原理、设计要点和优化措施等方面进行详细阐述1. 散热系统的基本原理发动机在运行过程中，由于燃烧室内高温高压气体的作用，以及摩擦、压缩等过程的热量产生，会导致发动机温度升高为了避免发动机过热，需要通过散热系统将多余的热量散发掉，保持发动机在适宜的温度范围内运行散热系统主要包括水冷却系统、风冷系统、油冷却系统等2. 散热系统的设计要点2.1 合理选择散热器材料和结构散热器材料的选择应考虑耐高温、耐腐蚀、导热性能好等因素常见的散热器材料有铝、铜、不锈钢等散热器结构设计应尽量增大散热面积，提高散热效率2.2 确定冷却液类型和容量冷却液的选择应考虑比热容高、流动性能好、腐蚀性低等因素冷却液的容量应根据发动机的热负荷和散热需求进行合理配置2.3 合理布局散热系统管道散热系统管道的布局应尽量缩短冷却液流动距离，降低流动阻力，提高散热效率同时，应避免管道交叉和拐弯过多，以减少压力损失2.4 设置适当的散热风扇和散热器风扇散热风扇和散热器风扇的选择应根据发动机的热负荷和散热需求进行合理配置风扇的转速、尺寸和叶片形状应根据散热需求进行设计3. 散热系统的优化措施3.1 采用高效散热器通过采用高效散热器，可以增大散热面积，提高散热效率高效散热器的设计应考虑散热器材料、结构和冷却液流动特性等因素3.2 优化散热管道布局通过优化散热管道布局，可以降低冷却液流动阻力，提高散热效率散热管道布局的优化应考虑管道的走向、直径和形状等因素3.3 提高散热风扇和散热器风扇的性能通过提高散热风扇和散热器风扇的性能，可以增大散热流量，提高散热效率提高风扇性能的方法包括优化风扇叶片形状、提高转速和选用高效电机等3.4 采用先进的冷却液循环系统通过采用先进的冷却液循环系统，可以实现冷却液在发动机内部的快速循环，提高散热效率先进的冷却液循环系统包括多级冷却循环系统、电子控制冷却系统等3.5 采用散热系统智能控制技术通过采用散热系统智能控制技术，可以根据发动机的工作状态和环境条件自动调节散热系统的运行参数，实现散热系统的最优工作状态智能控制技术包括电子控制冷却系统、温度控制开关等发动机的散热系统设计与优化是一项复杂的工程，需要综合考虑材料、结构、冷却液、风扇和控制技术等多个因素通过合理的设计和优化，可以保证发动机在正常运行、提高发动机效率和延长发动机寿命4. 散热系统的散热性能评估散热系统的散热性能是衡量其设计优劣的重要指标常用的散热性能评估方法有热平衡试验、计算流体动力学（CFD）模拟和实验测试等4.1 热平衡试验热平衡试验是通过在发动机台架上进行试验，测量散热系统入口和出口的冷却液温度，计算散热系统的热阻和散热能力试验时需考虑发动机负载、环境温度等因素对散热系统性能的影响4.2 计算流体动力学（CFD）模拟CFD模拟是通过建立散热系统的三维模型，利用数值计算方法模拟冷却液在散热系统中的流动和传热过程，分析散热系统的散热性能CFD模拟可以预测散热系统在不同工况下的性能，为散热系统设计提供依据4.3 实验测试实验测试是在实车或发动机试验台上进行，通过实际运行条件下散热系统的性能测试，验证散热系统的设计和优化效果实验测试结果可以为散热系统的改进提供实测数据支持5. 散热系统的故障诊断与维护散热系统的故障诊断与维护对于保证发动机的正常运行和延长发动机寿命具有重要意义常用的故障诊断方法有视觉检查、闻气味、听声音、温度监测等5.1 视觉检查通过观察散热系统的外观，检查散热器、水管、风扇等部件是否有裂纹、泄漏等现象此外，还需检查冷却液的颜色和气味，判断是否变质5.2 闻气味散热系统发生泄漏或冷却液变质时，会有特殊的气味通过闻气味可以初步判断散热系统是否存在故障5.3 听声音通过听散热风扇和散热器风扇的声音，判断其是否正常运行散热风扇和散热器风扇异常响声可能是由于叶片损坏、轴承磨损等原因造成的5.4 温度监测通过温度监测仪器，实时监测散热系统各部件的温度，判断其是否正常运行温度异常可能是由于散热系统故障导致的6. 散热系统的可靠性分析散热系统的可靠性是保证发动机长期稳定运行的关键常用的可靠性分析方法有故障树分析（FTA）、可靠性工程方法和试验数据分析等6.1 故障树分析（FTA）故障树分析是通过建立散热系统故障树，分析散热系统各部件故障模式及其组合，找出散热系统的薄弱环节，为散热系统的设计优化提供依据6.2 可靠性工程方法可靠性工程方法是通过分析散热系统各部件的可靠性参数，计算散热系统的可靠性指标，如失效率、寿命周期等此外，还需评估散热系统在实际运行条件下的可靠性6.3 试验数据分析通过分析散热系统的试验数据，如温度、压力、流量等，判断散热系统的可靠性试验数据分析可以发现散热系统存在的潜在问题，为散热系统的设计优化提供实测数据支持7. 结论发动机的散热系统设计与优化是一个涉及多学科、多因素的复杂过程通过对散热系统的基本原理、设计要点、优化措施、散热性能评估、故障诊断与维护、可靠性分析等方面的深入研究，可以为发动机散热系统的设计优化提供理论指导和实践依据只有不断优化散热系统的设计，提高其散热性能和可靠性，才能保证发动机在正常运行、提高发动机效率和延长发动机寿命应用场合发动机的散热系统设计与优化文章主要适用于以下场合：1.发动机设计与开发：在新发动机的设计和开发阶段，这份文章可以为工程师提供散热系统设计的基本框架和优化方向2.发动机升级与改造：对于现有发动机的升级和改造项目，文章中的优化措施可以帮助提升散热系统的性能3.汽车制造与维修：汽车制造商和维修人员可以利用文章中的信息来改进或诊断散热系统的问题4.发动机维修与维护：维修人员在进行发动机维护时，可以参考文章中的故障诊断与维护部分，以确保散热系统的正常工作5.发动机可靠性研究：在研究发动机的长期可靠性时，文章中的可靠性分析方法可以用来评估和改善散热系统的可靠性6.发动机热管理系统的教学与研究：这份文章可以作为大学或研究机构中发动机热管理系统课程的教学材料，或为相关研究提供参考注意事项在应用这份文章时，需要注意以下几点：1.散热系统材料的选择：在设计散热系统时，需要根据具体的应用环境和发动机类型选择合适的材料，以确保散热系统的耐用性和性能2.冷却液的特性：冷却液的选择对散热系统的效率至关重要应根据发动机的工作条件和环境因素选择合适的冷却液3.散热系统的布局：散热系统的布局应尽可能优化，以减少流动阻力和提高散热效率4.智能控制技术的应用：随着技术的发展，智能控制技术在散热系统中的应用越来越广泛在设计时，应考虑如何集成这些先进技术来提高散热系统的性能5.散热性能评估：在设计和优化散热系统时，应定期进行散热性能评估，以确保系统能够满足发动机的热管理需求6.故障诊断与维护：定期对散热系统进行故障诊断和维护，可以提前发现潜在问题，避免发动机因散热系统故障而损坏7.可靠性分析：在散热系统的设计和维护过程中，应进行可靠性分析，以确保系统的长期稳定运行8.环境与安全考虑：在设计和优化散热系统时，应考虑到环境影响和操作安全，遵守相关的环保和安全标准9.持续优化：散热系统的设计和优化是一个持续的过程随着技术的发展和应用需求的变化，应不断对散热系统进行优化和改进10.文章的更新与维护：由于发动机技术和相关标准的发展，这份文章应定期更新，以反映最新的设计理念和优化措施通过遵循这些注意事项，可以确保散热系统的设计和优化能够满足发动机的高效、可靠运行的需求，同时延长发动机的使用寿命。
冷却水塔噪音治理方案
冷却水塔噪音治理方案引言：随着工业化进程的加快，冷却水塔在工业生产中扮演着重要的角色。
然而，冷却水塔噪音问题也逐渐引起人们的关注。
噪音对工作环境和周边居民的生活造成了不良影响。
因此，制定一套有效的冷却水塔噪音治理方案至关重要。
一、噪音来源分析冷却水塔噪音主要来自以下几个方面：1. 风扇噪音：冷却水塔的风扇是主要噪音源之一。
风扇的高速旋转会产生较大的气流噪音。
2. 水泵噪音：水泵在工作过程中会产生振动和流体噪音，进而传导到周围环境中。
3. 冷却水塔结构噪音：冷却水塔的结构材料和连接方式也会对噪音产生一定的影响。
二、噪音治理方案为了有效降低冷却水塔噪音，可以采取以下措施：1. 优化风扇设计：a. 选择低噪音风扇：采用低噪音风扇可以有效降低风扇噪音。
低噪音风扇通常采用先进的减振技术和静音设计，减少了风扇旋转时产生的噪音。
b. 调整风扇叶片角度：通过调整风扇叶片角度，可以减少风扇在高速旋转时产生的气流噪音。
2. 加强水泵隔音：a. 安装隔音罩：在水泵周围安装隔音罩可以有效隔离水泵的振动和流体噪音，减少噪音传播。
b. 优化水泵支撑结构：合理设计水泵的支撑结构，减少振动传导，降低噪音产生。
3. 优化冷却水塔结构：a. 使用吸音材料：在冷却水塔内部和外部表面使用吸音材料，可以有效吸收噪音，减少噪音的反射和传播。
b. 优化连接方式：采用减震连接方式，如橡胶减震垫等，可以减少结构传导噪音。
4. 定期维护和检查：a. 定期检查冷却水塔的风扇、水泵和结构，及时发现并修复噪音源。
b. 清洁冷却水塔内部和外部的积尘和杂物，保持良好的工作状态。
三、效果评估和改进在实施噪音治理方案后，需要进行效果评估和改进：1. 测量噪音水平：使用专业的噪音测试仪器对冷却水塔周围的噪音水平进行测量，评估治理效果。
2. 改进措施：根据测量结果，对治理方案进行调整和改进，进一步降低噪音水平。
结论：冷却水塔噪音治理是一个综合性的工程，需要从风扇、水泵和结构等多个方面入手。
内燃叉车发动机冷却系统改进设计
５ ．护 风 圈
７ ．变速 箱 油 冷 器
箱底 部 。客 户 反 映 这 种 散 热 器 冷 却 效 果 较 差 ，经 常导 致 发 动 机水 温过 高 ，影 响 正 常 工 作 。经工 作
发动机冷却系统按照冷却方式 可分为水冷式
和风 冷式 ，一 般 内燃 叉 车 采 用 水 冷 式 ，适 宜 水 温 为 ８ ￣ ～ ５ 。水 冷 式 发 动机 水 温偏 高 ，导 致 其 ５Ｃ ９ ℃
人员 现场 检 测 ，在 正 常 点 火 的情 况 下 ，冷 却 风 扇
仍 能够 正 常 运 转 ，且 没 有 蒸 汽 或 冷 却 液 从 水 箱 溢
动力性 能 下 降 的现 象 时 有 发 生 。为 提 高 叉 车 发 动
机冷却 系 统 的散 热 能 力 ，改 善 冷 却 效 果 ，本 文 介 绍通过 对 散 热 器 结 构 进 行 改 进 ，以使 发 动 机 恢 复 到正常 温 度 下 工 作 的 方 法 。本 改 进 设 计 对 同类 型 的发动 机冷却 系统 性能 改进具 有指 导意 义 。
运 动件摩 擦 阻 力 加 大 等 。 因此 ，发 动 机 冷 态 下 起
１ ．放水 阀
图 １ 串联 式 散 热 器 总 成 示 意 图
２ 热器压力盖 ．散 ６ ．中 冷 器
３ 冷散热器 ．水
４ ．导风 罩
动后 ，冷 却 系 统 还 要 保 证 发 动 机 迅 速 升 温 ，尽 快
达 到正常 的工作 温度 。
损坏甚 至 灭 火 。叉 车冷 却 系统 中 也 可连 接 变 速 箱
油冷器 等 。为 了 节 省 空 间 ，通 常 把 发 动 机 水 冷 散
热器 、中冷 器 、变 速 箱 油 冷 器 组 合 在 一 起 ，设 计 为复合 式 散 热 器 。 大连 叉 车 有 限 责任 公 司 自行 设 计 制 造 的 Ｆ ２０ Ｄ ５ Ｂ型 叉 车 采 用 Ｖ Ｌ Ｏ Ｔ ７ ０ Ｅ Ｏ Ｖ ＡＤ ２ Ｖ
冷却风扇的机械结构
冷却风扇的机械结构
冷却风扇是一种用于散热的机械装置，通常由以下几个部分组成：
1. 风扇叶片：风扇叶片是冷却风扇的核心部分，它通过旋转产生气流，将热量带走。
风扇叶片通常由塑料、金属或复合材料制成，具有一定的弹性和韧性，以适应高速旋转和振动的工作环境。
2. 电机：电机是冷却风扇的动力源，它驱动风扇叶片旋转。
电机通常采用直流无刷电机或交流电机，具有高效、低噪音、长寿命等特点。
3. 轴承：轴承用于支撑风扇叶片和电机的旋转轴，保证风扇的平稳运行。
轴承通常采用滚珠轴承或含油轴承，具有较高的耐磨性和承载能力。
4. 外壳：外壳用于保护风扇内部的零部件，并起到美观和防尘的作用。
外壳通常由塑料或金属制成，具有一定的强度和耐腐蚀性。
5. 控制电路：控制电路用于控制风扇的转速和工作模式，以满足不同的散热需求。
控制电路通常包括传感器、控制器和电源等部分。
6. 安装支架：安装支架用于将冷却风扇固定在设备上，保证风扇的稳定运行。
安装支架通常采用金属或塑料制成，具有一定的强度和调节功能。
以上是冷却风扇的机械结构的主要组成部分。
不同类型和规格的冷却风扇可能会有所差异，但基本结构和工作原理是相似的。
冷却风扇通过合理的设计和制造，可以有效地提高设备的散热效率，保证设备的稳定运行。
基于Fluent软件的发动机冷却风扇气动性能优化
柴油机设计与制造Design and Manufacture of Diesel Engine 2020 年第4 期第26 卷（总第173 期）doi：10. 3969/j. issn. 1671-0614. 2020. 04. 006基于Fluent软件的发动机冷却风扇气动性能优化栗明，刘伦伦，高建红，曾超，张鲁滨(内燃机可靠性国家重点实验室/潍柴动力股份有限公司，潍坊261061)摘要采用C型风管式台架对某发动机冷却风扇气动性能进行试验，得到了该风扇的流量、静压及静压效率的试验数据；利用Fluent软件，对风扇流场进行仿真，得到相应的仿真结果。
将仿真结果与测试数据进行对比，结果显示两者差异基本在10%以内，满足工程分析要求：根 据风扇内部流场及叶片静压分布的仿真结果，提出了风扇结构优化方案优化后的风扇静压和静压效率均有明显提升。
关键词：发动机冷却风扇Fluent软件流场Optimization of Engine Cooling Fan Air Dynamic PerformanceBased on Fluent SoftwareLI Ming,LIU Lunlun,GAO Jianhong,ZENG Chao,ZHANG Lubin(State Key Laboratory of Engine Reliability/Weichai Power Co.,Ltd.,Weifang261061 ,China)Abstract：The air dynamic performance of mass flow rate,static pressure and static efficiency of an engine fan were obtained by testing with the C-type air duct system and by the simulation of fan flow field w ith the Fluent software.The difference between the simulation and test results was less than10% , which meets the engineering accuracy requirements.According to the simulation results of inner flows and pressure distributions on the fan blades,the fan structural 〇])tim ization was proposed,and the results showed that the optimized fan had higher static pressure and static efficiency.Key words：engine,cooling fan,Fluent software,flow field0 引言风扇是水冷式内燃机的重要组成部件，其消耗 的功率占发动机总输出功率的5%〜8%m。
基于CFD的发动机冷却风扇性能仿真分析
速 轴流 风扇 叶片倾 角 、 叶 片厚 度 和 叶片 最 大厚 度 位 传统 风扇 优化方 法 基于 大量 试 验 研究 ， 开发 周 置对风 扇效 率 的影 响规律 ， 得 出叶 片倾 角 对 风扇 效
期长 、 成本 高 ． 随着 Ｃ Ｆ Ｄ技 术 和计 算 机 硬 件 的不 断 率 的作 用效 果较 明显 ．
董效 彬等 ｌ ５ 利用 Ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｔ 软件研 究不 同翼 型截 面 的５ ％～８ ％， 随着 人们 对汽 车 的燃 油 经济性 的要 求 能 ．
不 断 提高 ， 改 善 风 扇性 能 ， 提 高 风 扇 效 率 成 为 汽 车 对 风扇性 能 的影 响 ． Ｌ Ｅ Ｅ等 ｌ ＿ ６ ］ 通 过 响应 面法 研 究低 发动 机冷却 风 扇结构 优化 的重 要方 向＿ １ ］ ．
朱传敏 ， 吴 秀丽
（ 同济大学 机械 与能源工程学院 ， 上海 ２ ０ １ ８ ０ ４ ）
汽车冷却系统典型问题案例分享
改进方案： 更改感温包内部密封用的橡胶结构，提高耐久性。
Y感应器
T-C感应器
同时体现，除气效果良好，无流水声
3、在暖风上水管用三通增加除气管
通过透明暖风管观察除气效果改善不明显
4、在体现方法1和2的前提下，暖风软管设计状态下进上出
无流水声
颠倒进行验证
耳朵贴近仪表台（发动机转速2000rpm）偶尔有较小的两声哗哗声 ， 正常坐姿听不到流水声
2.4车设计状态上进下出
耳朵贴近仪表（发动机转速2000rpm）偶尔有较小两声哗哗声 正常坐姿听不到
其他
防冻液缺少， 膨胀罐液面过 低
除气口位 置是否合 理
除气方式
冷却系统问题
暖风机
膨胀罐
暖风芯体高 度
暖风硬管走 向、高度
暖风进出 水管是否 装反
装配
MIN线、MAX线 高度
流 水 声
真空加注抽 真空度，冷 却系统是否 泄漏
加注方式
人工加注，人工 除气是否彻底
第3页
■ 案例分析一
冷却系统问题
问题描述：KC-1流水声
1.8T暖风进出水管装配 • 1.8T暖风进出水管装配后列为下线检验项之一 • 1.8T暖风进出水管设计防错标识，避免装配时颠倒。 发动机除气软管增加单向阀
• 此项作为备选方案推进。
第5页
■ 案例分析二
影响因素：进度□设计■质量□ 成本□外观□ 问题描述：松油门时有泄气声
基本信息： 踩下油门后松油门，有明显噗泚声。
冷却系统问题
故障件分析：密封处胶管破裂→漏蜡→感温包升程不够→流量不足→油温高
该处为胶管形成压缩的 密封面，胶管在该处受 到一定压缩形成密封， 高温加速耐久试验后发 现此次橡胶断裂。
内燃叉车发动机冷却系统改进设计
２ 冷 却 系统 的 改进 方 案
对于 Ｆ ２ ０ Ｄ ５ Ｂ型 叉 车 发 动 机 ， 要 进 一 步提 高 需 散热器 的散 热能力 ， 因此 改 进设 计 中主要 考 虑 以下
他 附加部 件 ， 变 速箱 油 冷 器等 。一 般 为 了节 省 空 如 间 ， 车冷却 系统 通 常 把 发 动 机 水 冷 散 热 器 、 叉 中冷
１ 放 水 阀 ２ 散 热 器 压 力 盖 ． ． ３水冷散热器 ． ４ 导 风 罩 ．
一
Ｑ
．
番
５ 护风圈 ．
６ 中冷 器 ．
７ 变 速箱 油冷 器 ． Nhomakorabea图 １ 串联 式 散 热 器 总成
冷 式和风冷 式 ， 内燃叉 车多采 用水冷式 ， 适宜 水温 为
８。 ５ ５ ～９ 。对水冷 发动机 ， 其水 温 偏 高 ， 致其 导
动 力性能下 降 的现象 时有发生 。为提 高叉 车发动 机 冷却 系统 的散热 能力 ， 改善冷 却效果 ， 本文给 出一 个
实例 ， 通过 改变散 热器结 构设计 的方法 ， 使发 动机恢 复 到正常温 度下 工 作 。本 次改 进 设计 ， 同类 型 的 对
发动 机冷却 系统性 能改进 具有 普遍 的指导意义 。
器布置 在水箱底 部 。虽然 此散热 器在设 计时 已满足
冷却 系统 的使用 要 求 ， 用 户却 经 常反 映这 种散 热 但
器冷却 效果较差 ， 致发 动机水温 过高 ， 响正常工 导 影 作 。经工作人 员现 场检 测 ， 在正 常点 火 的情况 下 ， 冷 却风扇仍 能够 正常运转 ， 且没有蒸汽 或冷却 液从水箱
器、 变速箱 油冷器 组合 在一起 ， 即采用 复合式 结构设 计 。我 厂 自行 设 计 制 造 的 Ｆ ２ ０ 型 叉 车 ， 用 Ｄ５Ｂ 采 Ｖ Ｌ ＯＴ Ｄ ２ Ｖ Ｏ Ｖ Ａ ７ ０ Ｅ涡轮增 压型发 动 机 ， 冷却 系统 其 散 热器 即为复合式 设计 ， 具体结 构见 图 １ 。 图 １中冷却 系统 散 热器 为 串联 复合 式 结 构 ， 是
汽车发动机冷却风扇控制技术评析
技术评析：为综合型智能控制方式，兼有集中 式控制和ＰＷＭ技术的优点，控制电路对发动机及 其周围环境参数考虑的已极为全面。有紧急运行 模式、堵转、短路、过压、欠压、温度过高保护等等 功能。真正体现了智能化控制。同时与以往的控 制方式相比，能效更高，达到了节能降耗的目的。 如图７所示。
ＰＷＭ控制器的特点，也继承了集中控制方式的优 点，只是高速风扇Ｍ２依然是有级调速，必然有能 量的损耗，电磁骚扰问题也比较较突出。 ２．２．７ 新一代ＰＷＭ脉宽调制输出方式的控制电路
新一代ＰＷＭ脉宽调制输出方式的控制电路 是在改进版基础上演变而来的，只是双风扇输出 特性相同，实现了双风扇输出的无级调速。
点火
装霄
蓄电池
Ｋ
止
工
连接发动机 控制器
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扩
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低速和高速型 冷却风扇
图４ Ｂｒｏｒａ Ａ４的冷却风扇控制外围电路
评析：综合型智能控制和自控电动控制的边 缘方式，采样信息多，智能化控制程度高；风扇软 启动方式，提高了风扇的工作寿命。安装在冷却 风扇附近，散热较好。但对水密封性和防尘都有 更高的要求，综合成本较高
动冷却风扇；后两者才体现了真正意义上的发动 机冷却风扇控制技术。
从冷却风扇驱动控制模块来看，冷却风扇的 控制技术可分为两大类，一是集中于发动机动力 系统控制模块控制的集中式控制；二是独立于发 动机外或与发动机有通讯联系的分体式控制。集 中式控制，即指冷却风扇的控制由兼有发动机的 喷油、点火、排放、空调、冷却风扇等多种控制功能 的发动机动力总成控制模块执行。由它统一协调 调度，来保障发动机良好的动力性、经济性、排放 性。分体式控制，即指脱离了发动机，由外部的电 子控制模块来完成驱动风扇，以达到冷却系统使 发动机适度冷却的目的。这个外部的电子控制模 块就是我们所谓发动机冷却风扇控制器。
汽车冷却系统设计毕业设计
汽车冷却系统设计毕业设计汽车冷却系统设计毕业设计汽车是现代社会不可或缺的交通工具之一，而汽车的冷却系统则是保证汽车正常运行的重要组成部分。
冷却系统的设计对汽车的性能和寿命有着直接的影响。
本文将探讨汽车冷却系统设计的一些关键要素，以及如何提升冷却系统的效能。
首先，冷却系统的设计需要考虑汽车发动机的热量产生和散热的原理。
发动机在工作过程中会产生大量的热量，如果不及时散热，就会导致发动机过热，从而影响汽车的性能和寿命。
因此，冷却系统应该能够高效地将发动机的热量散发出去，保持发动机的适宜工作温度。
其次，冷却系统的设计需要考虑汽车的使用环境和工况。
不同的使用环境和工况会对冷却系统的设计提出不同的要求。
例如，在高温环境下，冷却系统需要具备更强的散热能力；在高海拔地区，冷却系统需要考虑气压变化对散热效果的影响。
因此，冷却系统的设计需要根据实际情况进行合理的调整和改进。
第三，冷却系统的设计需要考虑材料的选择和结构的优化。
合适的材料能够提高散热效率和耐腐蚀性，从而延长冷却系统的使用寿命。
同时，优化冷却系统的结构可以提高冷却效果，减少能量损失。
例如，采用流线型设计的散热器可以增加冷却风扇的效率，提高散热效果。
第四，冷却系统的设计需要考虑节能环保的要求。
随着环境保护意识的提高，汽车冷却系统的设计也要朝着节能环保的方向发展。
例如，可以采用可再生能源来驱动冷却风扇，减少对传统能源的依赖；可以采用节能材料来制造冷却系统的组件，减少能量消耗。
最后，冷却系统的设计需要进行实验验证和优化。
通过实验，可以验证设计的可行性和效果，并对冷却系统进行进一步的优化。
例如，可以通过温度传感器监测发动机的温度变化，以评估冷却系统的性能。
同时，可以通过改变冷却系统的参数和结构，比如增加散热面积或改变冷却液的流动速度，来提升冷却系统的效能。
综上所述，汽车冷却系统设计是一项复杂而重要的工作。
它需要考虑发动机的热量产生和散热原理、使用环境和工况、材料选择和结构优化、节能环保要求等多个方面的因素。
电机通风冷却系统的改进
电机通风冷却系统的改进潘佳【摘要】本文分析感应电动机的通风系统,根据计算绕组和风阻的公式表明,可以增加通风道的数量来降低绕组温升,从而可以降低成本.【期刊名称】《产业与科技论坛》【年(卷),期】2011(010)002【总页数】1页(P63)【关键词】风阻;热阻;通风面积;温升【作者】潘佳【作者单位】海军工程大学【正文语种】中文电机运行时会产生损耗，损耗转变成热能并经电机冷却系统带走，同时使电机各部件温度升高。
电机设计除保证产品满足设计输入的要求外，必须充分考虑电机通风冷却系统，使电机各部件温度保持在合格的范围内，确保电机安全运行。
随着电机单机容量的增加，材料利用率的提高，改进通风冷却系统、提高电机散热能力是电机发展的关键。
电机的通风发热计算牵涉到流体力学、传热学、电机电磁理论、电机结构等诸方面。
电机内热交换是一个复杂的过程，国内尚无成熟的针对各种通风结构的计算温升的方法，也缺乏必要的研究、测试，使温升计算不准确。
目前，电机温升的估算基本建立在已试制的同类型结构电机温升试验的基础上，不科学也不经济。
只有通过温升计算，系统分析影响温升的主要因素，才能找出降低温升的方法。
本文根据已被产品试验验证的通风发热的计算方法，探讨如何改进电机通风结构，改善内部通风，降低电机温升。
一、改进电机通风的分析电机散热是通过热传导、热幅射和热对流的方式来完成的，热传导和热对流是电机散热的主要方式。
热传导定律和欧姆定律类似，热传导的公式表达为:θ=P·R，其中:θ为热压即温升;P为热流即损耗;R为热阻。
当电机损耗一定时，热阻R越小，温升θ则越低，因此要降低温升的唯一方法是降低热阻R。
例如:定子绕组铜耗产生的热，通过绝缘来传递热能的计算公式为:R=δ/λ·A，其中δ为绝缘厚度;λ为导热系数;A为导热面积。
由于λ是固定的，当设计方案已定时，面积A也一定，要减少热阻只能通过减薄绝缘来实施，这也是电机绝缘结构不断改进的原因之一。
汽车发动机冷却系统散热器建模仿真与设计
汽车发动机冷却系统散热器建模仿真与设计汽车发动机冷却系统散热器是发动机冷却系统的关键组件之一，其功能是通过将发动机产生的热量转移到空气中，以保持发动机的正常工作温度。
在汽车发动机运行过程中，冷却系统散热器能在较短的时间内将大量的热量散发到周围环境中，确保发动机在适宜的温度下运行。
为了更好地理解冷却系统散热器的工作原理和性能，可以进行建模仿真与设计。
下面将从原理介绍、建模与仿真、设计优化三个方面进行详细阐述。
首先，针对冷却系统散热器的工作原理，需要了解其热传导和对流散热。
冷却系统散热器通常由许多金属管组成，管内流通着冷却剂，发动机冷却水通过这些管子被加热，然后通过热对流和传导的方式将热量传递到空气中。
所以，对于散热器的建模仿真，需要考虑热传导和热对流的过程。
其次，进行冷却系统散热器的建模仿真时，可以选择使用计算流体力学（CFD）软件，如ANSYS Fluent，进行数值计算。
通过在软件中设置相应的几何模型、流场边界条件和物理模型等参数，可以模拟冷却系统散热器中的热传导和对流过程，并获取温度场和流场等相关数据。
这样可以对散热器的工作性能进行评估和分析，找出潜在的热点区域和流动不畅现象，并进行优化设计。
最后，针对冷却系统散热器的设计优化，可以根据仿真结果进行改进。
例如，通过改变散热器的几何结构，如增加散热片的数量和间距，优化冷却剂的流动路径，以提高散热效果；或者改变材料的导热性质，以改变热量的传导方式。
同时，也可以调整冷却系统的其他组件，如水泵、散热风扇等，以提高整个冷却系统的效能。
总之，通过对汽车发动机冷却系统散热器进行建模仿真与设计，可以更好地理解其工作原理和性能，并找出潜在问题及提升空间，从而为冷却系统散热器的工程设计提供参考和指导。
风扇进口噪声预测模型的改进
风扇进口噪声预测模型的改进
王良锋;乔渭阳;纪良;陈伟杰
【期刊名称】《推进技术》
【年(卷),期】2015(36)2
【摘要】针对Heidmann模型对风扇进口低频噪声(<1k Hz)预测结果偏低的情况,通过引入风扇叶尖弦长雷诺数和相关几何参数改进了Heidmann模型中风扇进口宽频噪声的频谱修正函数,确定了其中频谱修正系数为0.085。
对比改进模型和Heidmann模型的风扇进口噪声预测结果发现:在亚声速工况下,改进的模型很好地改善了风扇进口低频噪声的预测结果,改进幅值可以达到约45d B;而在超声速工况下,由于风扇进口产生的组合单音噪声成为风扇进口噪声的主要组成部分,除了在小于100Hz的频域内,改进的模型与Heidmann模型的预测结果差别不大。
【总页数】6页(P226-231)
【作者】王良锋;乔渭阳;纪良;陈伟杰
【作者单位】西北工业大学动力与能源学院
【正文语种】中文
【中图分类】V232.4
【相关文献】
1.欧盟环境噪声预测模型CNOSSOS-EU之道路交通噪声源强预测模型简介
2.低噪声发动机冷却风扇结构改进设计
3.基于声学处理的风扇噪声预测模型改进
4.发动机冷却风扇气动噪声研究及仿生学改进
5.改进的单级风扇单音噪声解析预测模型
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中图分类号 ： Ｕ ６ ４ ４Ａ
Ｏｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ｅ ｄ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ Ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕｒ ｅ ｏ ｆ Ｃｏ ｏ ｌ ｉ ｎｇ Ｆａ ｎ
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（ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｎ ｏ ｒ ｔ ｈ Ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ７ ２ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
冷 却 风 扇 结构 改进 设计
夏焕 文 ， 刘 焱 ， 买靖东 ，
（ 中国北方 车辆研究所 ，北京
匡晋安 ， 于艳秋
１ ０ ０ ０ ７ ２ ）
摘
要 ：针对冷却 风扇使用 出现 的风扇 叶轮 、风扇静子 破碎的 问题 进行 了分析 ，找 出了冷却 风扇结构 缺陷 ；并
对风扇静子支撑筋 、风扇 叶片等结构 缺陷进行 了改进设 计 ，提 高了风扇 叶轮 固有 频率．改进 设计后 ，对 冷却风 扇进 行了试验 验证 ，结果表 明 ：改进后 的冷却风扇 ，结构合 理 ，各部 件之 间匹配 良好 ，满 足车辆 设计 要求 、系
ｂ ｌ ａ ｄ ｅ ｗａ ｓ ｒ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ｔ ｏ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｔ ｈｅ ｉ ｎ ｈ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ａｎ ｆ ．Ｔｈ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｗａ ｓ ｄ ｏ ｎ ｅ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕｌ ｔ
ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｗａ ｓ ｈ ｅ ｌ ｐ ｆ ｕ ｌ ｔ ｏ ｔ ｈｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｍｉ ｌ ａ ｒ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕｃ ｔ ｉ ｏ ｎ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ：ｃ ｏ ｏ ｌ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ； ｆ ｆ ａｎ ｆ ｒ ａ ｍｅ； ｆ ａｎ ｉ ｎｈ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ
一
子 、马达 、连 接 盘 、压 板 、螺 栓 等 主要 元 件 组 成 ， 其 原始结 构简 图如 图 １ 所示．
１ 冷却风扇结构及工作原理
１ ． １ 冷 却风 扇 结构
冷却风扇原 始结构主要 由风扇 叶轮 、风扇静
收 稿 日期 ：２ ０ １ ３— ０ ４—２ ３ ； 网络 出 版 时 间 ：２ ０ １ ３—１ ２— ４ １ ２ ： ０ ０ ： ０ ０ Ｐ Ｍ．
ｓ ｈ ｏ ｗｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ａｎ ｆ ｈ ａ ｄ ａ ｒ ｅ ａ ｓ ｏ ｎ ａ ｂ ｌ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｕ ｌ ｄ ｍｅ ｅ ｔ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｍａ ｎ ｄ ．Ｔ ｈ ｅ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ｅ ｄ
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冷却风扇是车辆散热系统 中的关键部件 ，其高 速旋转产生的压力能 ，通过 热交换器带走整 车热 量 ，维持 车辆 的热 平衡 ，保证 车辆 正 常工作 ．而 冷 却 风扇 的结构 又 直接 影 响 冷 却 风扇 性 能 及 可靠 性 ， 旦 因结 构原 因导 致冷 却风 扇性 能异 常 、故 障或 失 效 ，将使 车辆 停止 工作 ，或 损坏 相关联 部件 乃至 损 坏发 动机 ． 因此 ，在结 构设计 时 必须 十分慎 重 ，确 保 冷却 风扇性 能及 可靠 性符 合使 用要求 ．
３ ． １ 风扇 叶轮 固有频 率试 验
３ 试 验 验 证
通过 激 振 试 验 ，其 平 均 固 有 频 率 为 ４ ６ ６ Ｈ ｚ ， 比未 改进 的风扇 叶轮 平 均 固有 频 率 提高 ６ ３ Ｈ ｚ ，风 扇 叶轮 与风 扇 静 子 的耦 合 转 速 为 ５ ５ ９ ２ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ ，已 避 开风扇 叶轮 工作转 速 ． ３ ． ２ 冷却 风扇 台架 强化有 限寿 命考核 试 验 依据 车辆 使用 寿命 ，进行 了 台架 强化 有 限寿命
２ ０ １ ４年第 １ 期
车 辆 与 动 力 技 术
Ｖｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ＆ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
总第 １ ３ ３期
文章编 号 ：１ ０ ０ ９— ４ ６ ８ ７ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ — ０ ０ ４ ４— ０ ３
ＵＲＬ：ｈ ｔ ｔ ｐ： ／ ／ ｗ ｗｗ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｎ ｅ ｔ ／ ｋ ｃ ｍｓ ／ ｄ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ／１ １ ． ４ ４ ９ ３ ． Ｔ Ｈ． ２ ０ １ ３ １ ２ ０ ４ ． １ ２ ０ ０ ． ０ ０１ ． ｈ ｔ ｍｌ
图 １ 冷却风扇原始结构
作者简介 ：夏焕文 （ １ ９ ６ ２ 一） ，男 ，研究员 级高级工程师 ，主要研究方向为车用叶轮机械研究
车辆与动力技术
２ ）将风 扇 叶轮 叶片 根 部 圆 角加 大 、叶 片顶 部
减小 或避 免 了卡 门涡街对 风扇 叶轮 的激励 ．
变薄 （ 图７ ） ；将 风扇 叶轮 与 连接 盘 固定 处 移 至 风 扇 叶轮 中心 ，并增 加风 扇 叶轮与 连接盘 固定 处 的厚 度 （ 图２ ） ．