1、小型軸流風(fēng)扇作為當(dāng)前很多電子元器件的主要散熱通風(fēng)設(shè)備，其性能的好壞直接決定了電子設(shè)備運(yùn)行狀況。同時(shí)隨著人們生活品質(zhì)的提高，小型軸流風(fēng)扇作為工作環(huán)境中主要的噪聲源，它的聲學(xué)性能也引起了更多的關(guān)注。因此如何設(shè)計(jì)一種散熱效果好且噪音低的小型軸流風(fēng)扇成為當(dāng)前研究的重點(diǎn)。
　　本文以5葉片的小型軸流風(fēng)扇為研究原型，設(shè)計(jì)出長(zhǎng)短葉片小型軸流風(fēng)扇，并用數(shù)值模擬方法研究了短葉片的弦長(zhǎng)和周向位置對(duì)長(zhǎng)短葉片風(fēng)扇性能的影響，分析了風(fēng)扇的靜特性、內(nèi)部流動(dòng)和

2、氣動(dòng)噪聲特性;設(shè)計(jì)了以靜壓和噪聲為優(yōu)化目標(biāo)的正交試驗(yàn)優(yōu)化方案，優(yōu)化出一種最優(yōu)長(zhǎng)短葉片風(fēng)扇，并進(jìn)行靜特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)。論文的主要內(nèi)容和取得的成果如下:
　　(1)以5葉片的小型軸流風(fēng)扇為主要研究對(duì)象，采用幾何設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)出一種長(zhǎng)短葉片小型軸流風(fēng)扇;簡(jiǎn)述了本文中采用的數(shù)值模擬過(guò)程。
　　(2)設(shè)計(jì)了6種不同弦長(zhǎng)短葉片的長(zhǎng)短葉片模型，數(shù)值模擬分析了它們的靜特性、壓力分布、速度分布和氣動(dòng)噪聲特性。研究結(jié)果表明:合適的短葉片弦長(zhǎng)對(duì)于長(zhǎng)短葉

3、片風(fēng)扇性能的提升有益，短葉片的弦長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短均不利于風(fēng)扇性能的提升，2/6全弦長(zhǎng)模型、3/6全弦長(zhǎng)模型和4/6全弦長(zhǎng)模型整體性能最優(yōu)。
　　(3)數(shù)值模擬了5種不同周向位置短葉片的長(zhǎng)短葉片風(fēng)扇內(nèi)部流場(chǎng)和噪聲，分析了其靜特性、內(nèi)部流動(dòng)和氣動(dòng)噪聲特性。研究結(jié)果顯示:中間位置模型、偏向壓力面12°和偏向吸力面12°模型的整體性能最優(yōu)，短葉片的周向位置位于中間或者向兩邊偏置適當(dāng)?shù)慕嵌葘?duì)于風(fēng)扇性能提升有益，過(guò)于偏置一側(cè)不利于改善風(fēng)扇的整體性

4、能。
　　(4)以短葉片弦長(zhǎng)、周向位置和安裝角為優(yōu)化變量，以風(fēng)扇的靜壓和噪聲為優(yōu)化目標(biāo)，設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)優(yōu)化方案，建立多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)，采用熵權(quán)法確定優(yōu)化目標(biāo)權(quán)重，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行極差分析，優(yōu)化出相對(duì)最優(yōu)的長(zhǎng)短葉片模型，對(duì)原型風(fēng)扇和最優(yōu)風(fēng)扇進(jìn)行數(shù)值模擬和靜特性實(shí)測(cè)。研究結(jié)果表明:短葉片安裝角對(duì)長(zhǎng)短葉片風(fēng)扇性能影響最大，其次是周向位置和弦長(zhǎng);數(shù)值模擬結(jié)果顯示最優(yōu)模型的靜特性明顯比原型好，內(nèi)部流動(dòng)狀況得到改善，氣動(dòng)噪聲降低約6dB;靜特性實(shí)驗(yàn)測(cè)量