全塑汽车风扇罩的轻量化设计与研究

现阶段,汽车行业的发展十分迅速,汽车保有量也日益增加,随之而来的全球能源危机和环境污染也越来越严重,因此,汽车轻量化发展成为汽车产业可持续发展的必由之路。本文采用玻璃纤维增强聚丙烯（GFRPP）复合材料代替钣金作为风扇罩材料,根据某国产汽车风扇罩尺寸、主要装配关系以及使用要求,在不影响性能的前提下,确定全塑汽车风扇罩设计原则,完成汽车风扇罩设计。利用CATIA软件建立三维几何模型,并参考注塑制品的设计原则及成型工艺,通过Moldflow软件对成型过程进行工艺分析,研究相关参数的影响。最终完成的全塑风扇罩在满足整车设计要求的情况下可实现一体注塑成型,与传统钣金风扇罩相比减重42.5%。     

混流式喷水推进泵导叶的反问题设计及 数值验证

采用反问题设计方法,在满足设计流量、转速、扬程、推力等参数的条件下对原始导叶进行重新设计,以提高喷水推进泵导叶性能。通过调整叶片载荷分布,构造了前、中、后3种加载形式,获得了相应的导叶形状。使用计算流体动力学方法,在额定工况下对所得导叶进行数值模拟,选择最优结果并在多工况下进行数值计算并验证推力。计算结果表明:前载型导叶流道较短,可有效抑制角区分离,额定工况下导叶效率达到94.95%,喷泵效率较后载型提升2.14%,扬程高出设计参数3.24 m,变工况条件下推力均高出设计要求。计算结果验证了反问题设计方法的可行性及有效性。     

叶顶间隙与轴向间距耦合对喷泵流场影响的数值分析

以某艇用喷泵为研究对象,取1mm和1.5mm两种叶顶间隙以及5.6mm、11.2mm、16.8mm三种叶轮-导叶间距耦合,采用剪切应力湍流模型基于CFX软件进行多种流量工况下的流动模拟,分析不同耦合情况对喷泵流场的影响。结果表明:不同的耦合情况均对流场产生明显影响。耦合情况为1-16.8时,喷泵效率最高达到85.08%,相对提升4.44%;耦合情况为1.5-5.6时,吸力面负压区域减少,有利于叶片表面静压分布,但叶轮区域内泄漏流与主流的混渗效应加强;叶顶间隙变大会削弱轴向间距变化对叶顶间隙压差造成的影响。文章从耦合的角度分析,较仅考虑单一因素更为全面。分析结果对于喷泵设计及使用过程中性能变化的分析有一定参考价值。