发动机冷却风扇的设计及性能优化开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

从二十世纪五六十年代我国开始挖掘机的研制与生产，到八九十年代液压挖掘机在市政、交通、农田、水利等施工建设中得以迅速发展。目前，我国已经成为全球最大的挖掘机市场，不仅市场销量最大，而且产量也是最大的国家，是世界挖掘机行业的制造中心目前国内挖掘机厂家使用的大多为进口发动机，发动机体积大、挖掘机体积小，容易产生冷却系统散热能力不足，整机出现高温问题。因此针对挖掘机机舱散热问题，对发动机冷却风扇进行结构设计及性能优化就显得十分重要。

国内外大量研究人员对于发动机冷却风扇各个参数的影响与结构优化的研究完成了很多工作：

华南理工大学的上官文斌等人通过fluent软件分析了压力场与速度场后得出风扇效率低下的原因，发现参考文献五款改进均忽略了叶尖间隙导致实际值低于理想值，进而发现叶尖间隙过大是导致该风扇效率低下的主要原因，采取减小叶尖间隙减小叶尖回流损失，能提高风扇效率。

2. 研究的基本内容与方案

本论文是针对某挖掘机发动机舱散热性能存在的问题，对发动机冷却风扇进行结构设计及性能分析与优化。本题目主要对冷却风扇的叶轮直径、叶片数、轮毂比、叶片安装角、叶片不等夹角布置等方面进行设计，运用autocad软件绘制零部件二维工程图，运用cfd软件star-ccm 完成冷却风扇的速度场及压力场的计算与分析，找出以上参数对风扇性能影响的规律，基于分析结果进行结构优化，以提升风扇出风量，改善发动机舱的散热性能。主要研究内容如下：

（1）检索文献，了解挖掘机发动机舱及冷却风扇的基本构造，同时了解国内外关于此课题的研究现状，确定研究方案和研究路线；

（2）用 autocad绘制二维工程图，完成两张0号图纸工作量；

（3）使用 catia软件对多套方案中的冷却风扇进行三维模型的创建；

3. 研究计划与安排

1-2 周（2.22-3.4）：学生提交文献检索摘要。撰写开题报告。并完成网上提交开题报告。整理论文提纲、设计概要。

校时间节点（3.11）：所在学院开题报告截止时间。

3-4周（3.7-3.18）：进行外文翻译，并提交外文翻译译文。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]赵国明. 小型液压挖掘机热平衡研究[d].吉林: 吉林大学,2016

[2]张礼德. 乘用车冷却风扇特征参数性能研究[d].吉林: 吉林大学,2019

[3]袁宏伟. 发动机冷却风扇性能试验与计算研究[d].广东: 华南理工大学,2010