[发明专利]一种发动机冷却风扇的噪音降低方法

说明书

本发明提供一种发动机冷却风扇的噪音降低方法，包括以下步骤：S10、结合冷却风扇的结构形状，建立基于冷却风扇的噪声性能、气动性能的仿真模型；S20、在步骤S10建立的仿真模型中，结合冷却风扇的叶片结构特征参数，构建冷却风扇叶片的参数化模型；S30、采用正交试验法，对步骤S20建立的参数化模型中内弦长、最大相对挠度和最大相对半径对风扇性能的影响进行试验；S40、基于步骤S30的试验结果，对冷却风扇的叶片结构进行优化设计。本发明提供一种发动机冷却风扇的噪音降低方法，可以在保证冷却系统的工作负荷前提下，最大程度的降低噪声，提高乘客的坐车体验。

技术领域

本发明涉及冷却风扇技术领域，尤其涉及一种发动机冷却风扇的噪音降低方法。

背景技术

汽车的智能化、网络化，使得汽车零部件越来越完备，排气净化装置、空调、电子元器件等零部件的安装，导致前舱的布置更加复杂和紧凑，布置冷却系统的空间有限。同时，人们对动力性能的追求，使得发动机功率不断提高，增大了冷却系统的工作负荷，对冷却系统的散热性能提出了新的要求。

然而，人们对动力性能的追求，使得发动机功率不断提高，增大了冷却系统的工作负荷，从而导致噪声的增大，影响乘客的坐车体验。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发动机冷却风扇的噪音降低方法，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种发动机冷却风扇的噪音降低方法，包括以下步骤：

S10、结合冷却风扇的结构形状，建立基于冷却风扇的噪声性能、气动性能的仿真模型；

S20、在步骤S10建立的仿真模型中，结合冷却风扇的叶片结构特征参数，构建冷却风扇叶片的参数化模型；

S30、采用正交试验法，对步骤S20建立的参数化模型中内弦长、最大相对挠度和最大相对半径对风扇性能的影响进行试验；

S40、基于步骤S30的试验结果，对冷却风扇的叶片结构进行优化设计。

作为本发明的一种改进，在步骤S10中，在冷却风扇的进口外部布置压力计用以风扇压力，在冷却风扇的进口内部布置压力计用以测定其入口流量，在冷却风扇的轴端布置转速传感器用以测定风扇的转速，在冷却风扇的后端布置压力传感器用以测定风扇出口的静压。

作为本发明的一种改进，基于步骤S20的试验结果，建立冷却风扇的噪声性能、气动性能的CFD仿真模型。

作为本发明的一种改进，在步骤S20中，基于建立的CFD仿真模型，结合最大挠度相对位置、后缘几何出气角、最大相对挠度、前缘几何进气角和中弧线五个参量，以及最大半径相对位置、后缘半径、后缘楔形角、厚度曲线的总弧长、前缘半径、前缘楔形角、最大相对半径七个特征参数，选定中弧线上的点作为圆心，根据厚度弧长曲线方程求出圆心对应的半径，从而绘制出多个圆，这些圆的包络线即为平面叶型。

作为本发明的一种改进，在步骤S30中，采用噪声总声压级、标准风量为正交试验的评价指标，以内弦长、最大相对挠度和最大相对半径为控制变量进行正交试验。

作为本发明的一种改进，基于正交试验数据，建立内弦长、最大相对挠度和最大相对半径与冷却风扇噪声值、标准风量之间的回归方程模型，回归方程模型如公式(1)所示，

其中，β₀、β_i¹、β_ii²、β_iii²分别为回归方程的常数项、一次项系数、二次项系数、平方项系数，ε为误差项，x_i、x_j为正交试验结果代入项。