轴向尺寸限制下的低压轴流风扇自动优化设计

作者：王军; 尹国庆; 王威; 李志昂

来源：华中科技大学学报(自然科学版)科技大学, 2021, 49(07): 55-60.

DOI：10.13245/j.hust.210710

• 轴流风扇
• 复合弯掠
• 数值模拟
• 多目标优化
• 叶尖涡

针对空调低压轴流风扇轴向尺寸受限制情况下的自动优化设计问题,基于B样条曲线,采用基元级设计和复合弯掠技术相结合的参数化方法构建轴流风扇三维模型.将轴流风扇叶轮参数化方法、商用数值计算软件ANSYS和第二代非支配排序遗传算法(NSGA-II)耦合.在叶轮轴向尺寸限制下以容积流量和静压效率为目标函数,建立起集参数化建模、网格划分、流场计算和多目标优化于一体的自动优化设计平台.在设计工况下,采用该优化平台对一款低压轴流风扇展开优化设计,并通过数值模拟和实验方法对比分析了优化前后模型的气动性能,结果表明:优化后的轴流风扇减小了轴向尺寸,在设计工况下实验流量提升10.4%、静压效率增加1.7%,具有较宽的工作范围,并且减弱了叶尖涡的强度,提高了通流能力.

• 单位
  华中科技大学